Caching 计算缓存中的位数

前言：有许多不同的设计模式对缓存的整体性能很重要。下面列出了的参数 不同的直接映射缓存设计

• 缓存数据大小：32千字节
• 缓存块大小：2个字
• 缓存访问时间：1个周期

问题：假设32位地址，计算上面列出的缓存所需的位数。给定总大小，找到 最近的直接映射缓存的总大小（包含16个字块） 大小相等或更大。解释为什么第二个缓存 数据量越大，性能可能会比第一个版本慢 缓存

下面是公式：
缓存中的位数2^n X（块大小+标记大小+有效字段大小）

以下是我得到的：

65536（1+14X（32X2）

。

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这是正确的吗？

我也被困在同一个问题上，但我有第一部分的答案

计算所需的总位数

您需要将KB转换为单词并获取索引位

使用第1部分中的答案获取标记位

把它们插入这个公式

(2^(index bits)) * ((tag bits)+(valid bits)+(data size))

提示：在本例中，数据大小为64位，有效位为1。因此只需找到索引和标记位即可

我不认为你的答案是对的。我没有检查，但我可以看到你将1+14和（32x2）相乘，而不是相加。

使用：

（2^索引位）*（有效位+标记位+（数据位*2^偏移位））

对于第一个，我得到：

total bits = 2^15 (1+14+(32*2^1)) = 2588672 bits

对于具有16个字块的缓存，我得到：

total bits = 2^13(1 +13+(32*2^4)) = 4308992

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具有16个字块和32位地址的次最小缓存的计算结果为2158592位，比第一个缓存小。

我认为您使用的公式是正确的。根据我的教科书“计算机组织与设计硬件，第五版”，直接映射缓存中的总位数为：

2^indext bits * (block size + tag size + valid field size).

• 块大小由以下问题给出：2个字=32位
• 标记大小：32-偏移量（位）-索引（位）
• 有效字段大小通常为1个有效位

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您如何在第一部分找到

2^15个块

？由于缓存数据大小为

32KiB

，并且有

2个字/块

，

32*2^10字节/8字节

导致

2^12个块

。问题没有指定字的大小，但如果地址大小是32位的话，很好的猜测是字的大小=32-位。（因此指针是一个单词，就像一个典型的32位RISC）。比您假设的16位单词大小更可能。更好的问题应该指定单词大小，而不是让回答者猜测。可能是OP遗漏的某些上下文暗示了这一点。