C++ 缓存映射技术

我试图理解硬件缓存。我有一点想法，但我想在此问一下我的理解是否正确

所以我知道缓存映射有三种类型：直接、完全关联和集合关联

我想知道的是，在硬件和特定的计算机系统中，使用逻辑门实现的映射类型，为了改变映射，需要改变电气连接吗

我目前的理解是，在RAM中，存在一个内存地址来引用每个内存块。在一个包含字的块中，每个字都包含若干字节。我们可以用位数来表示选项的数量。 例如，4096个内存位置，每个内存位置包含16个字节。如果我们要引用每个字节，那么2^12*2^4=2^16 引用每个字节需要16位内存地址

高速缓存还具有内存地址、有效位、标记和一些能够存储n个字的主内存块的数据，从而可以存储m个字节。其中m=n*i（每个字的字节数）

例如，直接映射 1块主内存只能位于缓存中的一个特定内存位置。当CPU使用RAM的16位内存位置请求某些数据时，它首先检查缓存。 它怎么知道这个特殊的16位内存地址只能在几个地方

我的想法是，每个RAM地址与缓存地址之间可能存在某种电气连接。然后可以将16位地址分成几个部分，例如，仅将左8位与每个高速缓存内存地址进行比较，如果匹配，则比较字节位，然后比较标记位，最后比较有效位

我的理解正确吗？非常感谢。

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如果有人读了这篇长篇文章，你一定会非常感激。你可能想读一下Ulrich Drepper的

3.3.1 Associativity

，每个程序员都应该知道的关于内存的内容。

标题有点朗朗上口，但它详细地解释了你所要求的一切

简言之：

缓存的问题是比较的数量。如果您的
缓存
包含100个块，则需要在一个周期内执行100个比较。通过引入
集合
，您可以减少这个数字。如果特定内存区域只能放置在插槽1-10中，则将比较次数减少到10。
集合
由内存地址中名为index的附加位字段寻址。
例如，您的16位（来自您的示例）可以拆分为：

[15:6] block-address; stored in the `cache` as the `tag` to identify the block
[5:4] index-bits; 2Bit-->4 sets
[3:0] block-offset; byte position inside the block

因此，方法的选择取决于硬件资源的可用性和要归档的访问时间。它几乎是硬连线的，因为您希望减少比较逻辑。
很少有映射函数用于带有主内存的映射缓存线


直接映射
联想映射
集合关联映射

你必须对这三个映射函数有一点了解
也许electronics.stackexchange.com是解决这个问题的更好论坛，因为这个问题是关于硬件的