双向集关联缓存命中率/命中率计算

Question

我有一个困难的时间弄清楚如何知道什么时候会有一个命中或错过。这是我正在做的问题(我有答案，但我不知道他们是如何得到答案的)：

双向集关联缓存由四个集合组成.主内存包含2K块，每个块有8个单词。

• 显示主存地址格式，允许我们将地址从主内存映射到缓存。确保包括字段以及它们的大小。(我理解这一点，已经做了工作并得到了答案)
• 计算主存中从位置8到51循环3次的程序的命中率。你可以留下一个分数的命中率。以下是答案：

循环的第一次迭代: Address 8是一个失败，然后整个块被带到集合1中，因此，9-15就被击中了。16是一次失误，整个街区被带入第2盘，17- 23都是命中。24是一次失误，整个街区被带入第3盘，25-31是点击率.32是一次失误，整个街区进入0盘，33胜39负都是命中.40是一个失误，整个块被带入第1组(注意，我们不必抛出地址8的块，因为这是双向的集合关联)，41-47是命中的。48是一次失误，整个街区被带入第2盘，49-51是点击率。 对于循环的第一次迭代，我们有6次未命中，5*7 +3次命中，或38次命中。在剩下的迭代中，我们有5*8+4点击，或者每个点击44次，每次点击88次。 因此，我们有6次命中，126次命中，命中率为126/132，占95.45%。

我仍然有问题，围绕着我的头，我如何找出哪些内存地址/块将是命中或错过。

Answer 1

问题中有一些含糊不清之处：

1. 没有给出缓存行大小。
2. 每个记忆条目据说有8个字长。

因此，我做了很少的假设：

1. 缓存行为8字
2. 主存是寻址词。

主存储器有2048个条目，因此用于存储器地址的11位。缓存行宽8字，因此至少3位用于缓存行中的字选择。有4个缓存块，因此接下来的两个位用于索引。这给标签留下了6位。

当发出地址8 (x00000001000)时，索引为01，标记为000000。这不在缓存中，因此是一次失败。

对于地址9，(x00000001001)，索引为01，标记为000000。这已经在缓存中了，因此很成功。

对于地址10，(x00000001010)，索引为01，标记为000000。这已经在缓存中了，因此很成功。

相同的模式一直延续到地址15 (x00000001111).。

当发出地址16 (x00000010000)时，索引为10，标记为000000。这不在缓存中，因此是一次失败。当发出地址17 (x00000010001)时，索引为10，标记为000000。这已经在缓存中了，因此很成功。相同的模式一直延续到地址23 (x00000010111)。

8-15 :缓存索引01，标签00000: 1错过，7次点击16-23 :缓存索引10，标记00000: 1错过，7次点击24-31 :缓存索引11，标记00000: 1，7次命中32-39 :缓存索引00，标记00000: 1，7次命中

现在对于地址40，(x00000110000)，索引是10，但是标记是000001。这是一次失败，当数据从内存中取出时，这可以转到缓存块中的第二个条目，它被索引为10，因为我们的缓存是2路。

40-47 :缓存索引01，标签00001: 1，7次命中48-51 :缓存索引10，标记00001: 1错过，3次命中

对于第一次迭代:6次失误和38次点击。对于第二次迭代，44次点击和第三次迭代44次点击。

因此，总的来说，我们有126次点击超过142次访问。命中率为126/132