假设主存容量为512KB;cache容量为1KB；每个块大小为16字节。存储器按字节寻址
- 计算主存的块数和cache的块数
- 主存块数 = 主存容量 / 块大小 = 512KB / 16B = 32K块
- cache块数 = cache容量 / 块大小 = 1KB / 16B = 64块
- 设计cache的存储结构
- 由于每个块大小为16字节，可以使用4路组相联的方式实现cache
- 每路16块，总共64块
- 每个块包含：16字节数据 + 2位标志位 + 4位标记位
- 计算主存地址和cache地址的对应关系
- 主存地址 = 块号 * 块大小 + 偏移量
- cache地址 = 组号 * 每组块数 * 块大小 + 块内偏移量
- 实现cache中的读写操作
- 读操作：
- 检查cache中是否有目标块
- 如果有，直接返回cache中的数据
- 如果没有，从主存中读取目标块，并将其存储到cache中对应的组的空闲块中，同时更新标志位和标记位
- 写操作：
- 检查cache中是否有目标块
- 如果有，直接在cache中修改数据
- 如果没有，从主存中读取目标块，并将其存储到cache中对应的组的空闲块中，同时更新标志位和标记位，然后再在cache中修改数据
- 实现cache中的替换策略
- 当cache中所有块都已满时，需要使用替换策略
- 采用LRU（最近最少使用）策略，将最久未使用的块替换出
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