c++ - 全关联缓存

Question

我想找出硬件问题，我需要查看以下嵌套循环发生了多少缓存未命中

for i=0; i < 32 ; i++
   for j=0; j < 32; j++
      sum += arr[i][j];

我有一个完全关联的缓存，它有 16 个缓存行，每个缓存行可以存储 32 个单词。缓存初始为空，arr[0][0] 映射到第一个缓存行

现在根据我的理解，总共会有 32 次未命中。最初发出请求时缓存为空，因此它算作未命中，根据完全关联的缓存，所有 block 都会被填充，然后是 LRU被申请;被应用。

我在这里有点困惑，可以在这里使用一些指导

Answer 1

假设一个整数存储在一个单词中。

让我们从第一个^st 内存访问开始，即。 到达[0][0]。这将导致未命中，属于强制性未命中。这会将 32 个整数放入缓存。 为了我们的利益，我们将在进一步的访问中访问这些确切的内存位置。从 arr[0][0] 到 arr[0][ 31]。

现在，当我们访问 arr[1][0] 时，我们正在访问第 33 个位置，而这不在我们的缓存中。所以这又是一个失误。

一般来说，您访问的每 32 个值都会有一个未命中。请注意，这仅适用于您展示的那种循环:

for i=0; i < 32 ; i++
   for j=0; j < 32; j++
      sum += arr[i][j];

这里的内存访问是连续的。此外，正如@Peter Cordes 在评论中所说，在您的特定情况下，完全关联缓存的行为方式与直接映射缓存的行为方式完全相同。