了解缓存中的块偏移位

Question

我一直在阅读 Bryant 和 O'Hallaron 所著的《计算机系统：程序员的视角》中有关高速缓存的章节，并且我无法理解有关块偏移位的内容。这是书中的快照：

在此示例中，他们假设单词长度为 4 个字节，这是直接映射，每行包含 8 个字节。他们使用 3 位来决定距最左侧单元格的偏移量，因此根据我的理解，如果块偏移量为 010，则缓存会将数据从 w2 返回到 w5。但我不明白如果块偏移量为 100 会发生什么，块中没有第 8 个单元，因此我们无法返回从 w5 开始的 4 字节字，因此仅使用 2 位会更有意义块偏移。我在这里犯了什么错？

Answer 1

你说得对。

无法返回从 w5 开始的 4 字节字。

但是该图的二进制位为 100 -> 2^2 -> w4。所以你从 w4 开始。数到 w7，你会得到 4 个字节，也就是一个单词，它由 w_4、w_5、w_6、w_7 组成字节。

Answer 2

您的理解略有缺陷，如果块偏移量为010，则缓存不会返回4个字的范围。相反，它只返回第二个索引处 4 个字节长的单个单词。

它一行中有多个单词的原因是受益于空间局部性的概念。如果您提供的下一个地址与相同的标签匹配，但具有不同的偏移量，则可以看到这一点。