Algorithm 直接和#xAD；映射指令缓存与使用LRU替换的完全关联指令缓存

对于小尺寸的缓存，直接映射指令缓存有时会优于使用LRU替换的完全关联指令缓存

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有人能用一个示例访问模式解释一下这是如何实现的吗？

对于小尺寸的缓存，这可能会发生。让我们比较大小为2的缓存

在我的示例中，直接映射的“DM”缓存将使用A行表示奇数地址，B行表示偶数地址

LRU缓存将使用最近使用最少的行来存储未命中的值

我建议的访问模式是

13243142

（根据需要重复多次）

下面是拙劣缓存算法的行为分类：

H - hits
M - misses

----- time ------>>>>>

Accessed:    1 | 3 | 2 | 4 | 3 | 1 | 4 | 2
             \   \   \   \   \   \   \   \ 
LRU  A    ? | ? | 3 | 3 | 4 | 4 | 1 | 1 | 2 |
     B    ? | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 |
             M   M   M   M   M   M   M   M   

DM   A    ? | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 | 1 | 1 | 1 |
     B    ? | ? | ? | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 2 |
             M   M   M   M   H   M   H   M   

这为LRU提供了8次未命中，为直接映射的LRU提供了6次未命中。让我们看看如果这种模式永远重复会发生什么：

----- time ------>>>>>

Accessed:    1 | 3 | 2 | 4 | 3 | 1 | 4 | 2
             \   \   \   \   \   \   \   \ 
LRU  A      | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 1 | 1 | 2 |
     B      | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 |
             M   M   M   M   M   M   M   M   

DM   A      | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 | 1 | 1 | 1 |
     B      | 2 | 2 | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 2 |
             H   M   H   M   H   M   H   M   

因此，直接映射的缓存将有50%的命中率，这比LRU的0%命中率要好

这是因为：

• 在此模式中重复的任何地址在前两次访问中都未被访问（并且两次访问都不同），因此LRU缓存将始终丢失
• DM缓存有时会丢失，因为模式的设计是为了利用上次使用相应行时存储的内容

因此，once可以为更大的缓存大小构建类似的模式，但缓存大小越大，这种模式需要的时间就越长。这符合这样一种直觉，即对于更大的缓存，以这种方式利用它们会更困难