L1 L2 LLC的地址是什么？ （高速缓存存储器）

Question

我正在做一个涉及从 LLC（最后一级缓存）获取信息的项目，我开始想知道更多关于 memory 寻址的信息。 当与 memory 相关时，大多数时候我们与 RAM 或带有地址的 HDD、SSD 等驱动器相关，但是 memory 缓存地址 memory (L1, 它们的地址是否在同一个地址空间中？ 或者我什至以与物理 memory 相同的方式考虑缓存地址可能是错误的？ 如果有人可以解释 I/O 外围设备的整个概念，我会很高兴！

Answer 1

我建议您查看问题中缓存系统的 Memory 管理单元是如何工作的。 学习缓存寻址方案也很重要。 无论如何，这里是基础知识的简要介绍。 这无法反映相关系统的工作方式，但通常在多级缓存系统中处理数据的方式与在物理 memory 中处理数据的方式不同。 为了从缓存中获取数据，使用了特殊的缓存地址。 缓存地址通常分为多个部分：

• 标记位以标识正在获取/更新的缓存块。 这些通常取决于您的系统一次可以处理多少个缓存块。
• 设置位（也称为索引位）以标识将存储块的缓存集。 这是数据存储在缓存中的位置。 如果缓存是 k 路关联的，那么设置位会告诉您可以找到数据块的哪一组缓存方式，但不会告诉您哪种方式，因为这在很大程度上取决于替换策略。
• 偏移位通常仅由 CPU 直接使用。 CPU 请求从 memory 获取准确的缓存字。 偏移位告诉 CPU 正在寻找高速缓存块中的哪个字。 它可以是用于处理的指令或数据字。 当您查看直接连接到 CPU 的缓存（L1 指令或数据缓存）的缓存地址时，您只会想到偏移位。

您的 LLC 很可能是 k 路关联缓存（LLC 很少有不同的缓存结构，例如完全关联或直接映射）。 实际上，LLC 应该只访问完整的数据块（通常为 64 字节块，但如果缓存更大，则可以更大）而不是特定的缓存字。 由于 RAM 有完整的页面，一旦请求一个数据块，您的 MMU 将找到该块属于哪个页面并为其分配一个唯一标签并将其从 RAM 获取到 LLC（这非常简单地说明了这个过程是如何发生的，但我希望你明白了）。 同样，如果您尝试找出 MMU 在做什么以及它是如何做的，那将是最好的。 缓存地址不是缓存中的直接位置，其工作方式与物理地址不同。