memory-management - 有关N路集合关联缓存步骤的信息

Question

我在Internet上访问过的一些资源对于associative caching set的工作方式持不同意见。

例如，硬件 secret 似乎认为它的工作方式如下:

Then the main RAM memory is divided in the same number of blocks available in the memory cache. Keeping the 512 KB 4-way set associative example, the main RAM would be divided into 2,048 blocks, the same number of blocks available inside the memory cache. Each memory block is linked to a set of lines inside the cache, just like in the direct mapped cache.

http://www.hardwaresecrets.com/printpage/481/8

他们似乎在说每个高速缓存块(4个高速缓存行)映射到特定的连续RAM块。他们说系统内存(RAM)的非连续块不能映射到相同的缓存块。

这是hardwaresecrets认为它如何工作的图片
http://www.hardwaresecrets.com/fullimage.php?image=7864

与Wikipedia的设置关联缓存的图片对比
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/93/Cache%2Cassociative-fill-both.png。

布朗不同意硬件 secret

Consider what might happen if each cache line had two sets of fields: two valid bits, two dirty bits, two tag fields, and two data fields. One set of fields could cache data for one area of main memory, and the other for another area which happens to map to the same cache line.

http://www.spsu.edu/cs/faculty/bbrown/web_lectures/cache/

也就是说，系统内存的非连续块可以映射到同一高速缓存块。

如何在系统内存上的非连续块与高速缓存块之间建立关系。我在某处读到这些关系是基于缓存跨度的，但是除了它们之外，我找不到任何有关缓存跨度的信息。

谁是对的？
如果实际使用跨步，跨步如何工作？我是否具有正确的技术名称？如何找到特定系统的步幅？它是基于分页系统的吗？有人可以指向我一个详细解释N路集关联缓存的网址吗？

另请参阅:
http://www.cs.umd.edu/class/sum2003/cmsc311/Notes/Memory/set.html

Answer 1

当我向学生讲授缓存架构时，我从直接映射缓存开始。理解之后，您可以将N路集关联高速缓存视为直接映射高速缓存的并行块。要了解这两个数字可能都是正确的，您需要首先了解集合关联缓存的目的。

它们旨在解决直接映射缓存中的“混淆”问题，在该映射中，多个内存位置可以映射到特定的缓存条目。维基百科图中对此进行了说明。因此，我们可以使用N路缓存来存储其他“别名”内存位置，而不是逐出缓存条目。

实际上，假设替换顺序是这样的，那么硬件 secret 图将是正确的:主内存的第一块映射到Way-1，然后第二块映射到Way-2，依此类推。但是，也有可能使主存储器的第一块分布在多个路径上。

希望这个解释有所帮助!

PS:利用空间局部性，仅单个高速缓存行才需要连续的内存位置。至于问题的后半部分，我相信您可能会混淆几个不同的概念。