高速缓存的行匹配与字选择

问题假设

    存储器是字节寻址的；

    存储器访问的是1字节的字；

    地址的宽度为13位；

高速缓存内容

    高速缓存是2路组相联的（E=2），块大小为4字节（B=4），有8个组

    内容如下所示：

    行0：

（表中所有的数字都是以十六进制来表示的）

组索引	标记位	有效位	字节0	字节1	字节2	字节3
0	09	1	86	30	3F	10
1	45	1	60	4F	E0	23
2	EB	0	-	-	-	-
3	06	0	-	-	-	-
4	C7	1	06	78	07	C5
5	71	1	0B	DE	18	4B
6	91	1	A0	B7	26	2D
7	46	0	-	-	-	-

    行1的高速缓存内容我就不列举了，类似上表的形式。

地址内容

    现在假设一个程序运行在上述的机器上面，并且它引用地址0x0E34处的1个字节的字。则该地址格式应该如下表所示：

0           1            1                1                0              0              0                1

1     0      1

0     0

其中最左边一栏是高速缓存标记位（CT），中间一栏是高速缓存组索引（CI），最右边一栏是高速缓存块偏移（CO），它们的值分别为0x71，0x5，0x0。

是否命中

    根据表中数据可知，标记位为0x71的刚好在行0的组索引为0x5中，并且其有效位已经设置为1，因此表明标记和块中的位是有意义的。所以这次高速缓存命中了，根据块偏移为0，所以返回的高速缓存字节为0xB。

总结

    本案例帮助我加强理解了高速缓存是如何工作的，关于缓存不命中的例子这里可以介绍一个地址为0x0DD5，具体分析同上。记住一点：如果有效位没有设置或者标记不相匹配，那么我们就得到一个缓存不命中。