L1/2缓存问题

Question

每条L1/L2高速缓存线能否高速缓存主存储器数据字的多个副本？

Answer 1

主存可能不止一次在缓存中。显然，这是事实，也是多处理器机器的常见情况。但即使在单处理器机器上，这种情况也可能发生。

考虑一个Pentium CPU，它有一个分离的L1指令/数据缓存。指令只进入I-cache，数据只进入D-cache。现在，如果操作系统允许自修改代码，则可以将相同的内存加载到I- cache和D-cache中，一次作为数据，一次作为指令。现在，该数据在L1缓存中有两次。因此，具有这种分离高速缓存体系结构的CPU必须采用高速缓存一致性协议，以避免竞争条件/损坏。

Answer 2

否-如果它已经在缓存中，MMU将使用它，而不是创建另一个副本。

Answer 3

每个缓存基本上存储整个内存的一小部分。当CPU需要内存中的一个字时，它会执行first goes to L1, then to L2 cache and so on, before the main memory is checked。所以一个特定的内存字可以同时存储在L2和L1中，但它不能在L1中存储两次，因为这不是必需的。