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caching - 标记大小和缓存位练习

问题描述

我正在为明天到期的计算机体系结构考试而学习，并且一直在练习有关标记大小和缓存位总数的练习。这是问题：

Question 8:
This question deals with main and cache memory only.
Address size: 32 bits
Block size: 128 items
Item size: 8 bits
Cache Layout: 6 way set associative
Cache Size: 192 KB (data only)
Write Policy: Write Back

Answer: The tag size is 17 bits. The total number of cache bits is 1602048.

我知道这是一个失败的直接练习，但我似乎缺乏正确的公式。我也知道N个集合方式关联的结构是|TAG 25 bits|SET 2 bits|OFFSET 5 bits|。并且该标签大小 = AddrSize - Set - Offset（- 项目大小，如果有的话）因此给出了 17 位标签大小的答案。

但是，我该如何计算缓存位的总数？

标签： cachingcpu-architecturecpu-cache

解决方案

  • 缓存大小（以字节为单位）：192*1024 = 196608

  • 块数：196608 / 128 = 1536

  • 套数：1536 / 6 = 256

  • 设置位数：log2(256) = 8

  • 偏移数位：log2(128) = 7

  • 标签大小：32-(8+7) = 17

  • 元数据：有效+脏= 2位

  • 总标签 + 元数据：(17+2)*1536 = 29184 位

  • 总数据：1536*128*8 = 1572864 位

  • 总规模：29184 + 1572864 = 1,602,048

也可能有用于替换策略的位，但我们可以假设它是随机的以使答案起作用。

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