Direct Mapped Cache Hit/Miss

Question

Приносим извинения, если это неправильный стек для этого; он просто казался самым близким к месту, которое могло бы помочь в компьютерной архитектуре. Для задачи домашних заданий в компьютерных системах я был задан вопрос:

Consider three direct mapped caches X, Y, and Z each interpreting an 
8-bit address slightly differently according to the {tag:setIdx:byteOffset} 
format specified. For each address in the reference stream, indicate whether the 
access will hit (H) or miss (M) in each cache. 

        C1  C2  C3 
Address Formats: {2:2:4} {2:3:3} {2:4:2} 

Address References in Binary: 00000010, 00000100... 

Я должен сказать, является ли каждая из ссылок адреса приведет к наудачу, но я не знаю, с чего начать.

Для форматов я думал, что тег означает тег данных в блоке кеша, setIdx означает количество бит, заданных для представления различных блоков в кеше, а смещение - это конкретный байт в блоке, который вы можно выбрать из.

Я чувствую, что не понимаю, что такое хит или промах. Я думал, что существует 3 типа: обязательный, потенциал и конфликт. Как я узнаю, что является обязательной ошибкой, если я не знаю, что уже находится в кеше? Как я могу указать емкость кэша с учетом форматов тегов?

Спасибо за любые советы и подсказки.

Answer 1

Возьмите C1, например, он имеет 2 бита для setIdx и 4 бит для byteOffset.

Таким образом, этот кеш будет иметь 2^2 = 4 блока (00, 01, 10 и 11), и каждый блок будет иметь 2^4 = 16 байт.

Адрес ссылка теперь может быть разделен на формат C1: {00 00} 0010

Предполагая, что кэш пуст по умолчанию, первый поиск приведет к промаху. Однако кэш теперь будет иметь блок «00», загруженный с тегом «00».

Следующая ссылка {00 00 0100} будет искать блок «00», он видит, что тег также «00», у нас есть удар.

Answer 2

Я не думаю, что у вас был бы удар. Несмотря на то, что адрес 00 00 0100 будет искать один и тот же блок, он будет искать другой адрес в памяти. В прямом сопоставлении кеш-запросы являются причиной только попыткой доступа к одному и тому же адресу в памяти в том же блоке в последовательных инструкциях. Адрес в памяти задается байтом, а не номером блока. Прямой сопоставленный кэш будет заменять содержимое блока, пока он не пытается получить доступ к одному и тому же адресу в блоке. Если 00 00 0100 должно предшествовать очередному 00 00 0100, тогда в кеше с прямым отображением будет попадание.

В связанном кеше здесь будет генерироваться адрес памяти, заданный номером блока, а не адресом байта.

Номер блока задается полу (Байт адреса/байт на блок) MOD (число блоков)