缓存映射小笔记

1.直接映射

注意每次要载入一个块:

因为标记位和索引位(t和s)相同的数据对应的必然是相同块(s相同啊）， 同时标记位会受到和它不同地址数据影响，所以载入的时候必须载入一个块，而不能只载入一个字或者字节。

例如

一个五位的地址系统 有一个高速缓存是2组，每组两个字节，同时这一系统的一个字占一个字节。 显然

10 00 1 

10 00 0

的标记位和索引位是完全相同的，如果在第一次载入10001时候只载入了它自己一个字，那么访问10000时候就会出错。 因为这个时候组0的有效位有效，标记位完全对应，数据当然已经缓存，所以会直接去读取组0偏移0的数值。 原因在于标记位是和组一一对应的，而不是和每个块。

2.组相联映射

这个的本质就在于对外只显示了 1/E的缓存量。例如有每组有两行， 有四个组， 每行有一个4字节的块。实际上缓存有 4 * 2 * 4 = 32个字节的大小，但是外部看见的仅仅是一个 4 * 1 * 4 = 16个字节的缓存。 所以对外部来说，组相联的地址格式形式和直接映射是完全相同的，都是 t + s + b的形式，它们是看不见组的。 对内部来说，处理方式当然不同，这是硬件设计要完成的事情。 组相联的形式下， 对外显示的容量变小了，却有效的避免了抖动的问题。举例如下。

设有两个4字节的int型的变量 存放在100000 和 000000中，恰好要频繁使用它们，可以对比一下两者的表现。

在直接映射下是地址格式解析为（直接映射每组只能有一行，所以上面的缓存就对应了8组， 因而s=3)

t    s     b

0 000 00

1 000 00

除了标记位外，其他都相同， 那么会发生反复载入与取出，就是所谓的抖动。

如果采取两路组相联映射，地址格式解析为

t    s    b 

00 00 00

10 00 00 

如果0地址的放入了第一行，那么当载入下一个数据时候， 会去检查每一行，发现第二行还没有数据存入， 直接放入第二行。 这种情况下就不需要替换问题， 不会发生抖动。代价就是组相联需要对同一组的每行进行遍历， 而直接映射则不需要。