緩存如何被打敗？

Question

我這周的作業有這個問題，我不明白緩存是如何被打敗的，或者我如何用匯編程序來展示它。有人能指出我正確的方向嗎？

通過匯編程序示例展示如何擊敗兩種不同的緩存（關聯和直接映射）。 解釋為什么會發生這種情況以及如何解決。 用於破壞緩存的相同程序是否相同？

注意：這是家庭作業。 不要只為我回答問題，它不會幫助我理解材料。

Answer 1

緩存可以提高性能。 因此，擊敗緩存意味着找到一種 memory 訪問模式會降低性能（在緩存存在的情況下）而不是提高性能。

請記住，緩存的大小是有限的（例如，小於主要的 memory），因此通常破壞緩存涉及填充它，以便它在您訪問它之前丟棄您即將訪問的數據。

Answer 2

如果您正在尋找提示，請考慮將數據字拆分為 2 個緩存行。

（如果您也在尋找答案，x264 開發人員遇到了類似的問題 - 更多信息可 在此處和此處獲得。這些鏈接信息量很大，我真的建議您即使在找到您的回答。）

Answer 3

要記住的另一件事是您處理的緩存是虛擬的還是物理的索引/標記。 在某些變體中，即使緩存沒有完全填滿，緩存別名也會強制行替換。 在其他變體中，緩存/頁面着色沖突可能會導致驅逐。 最后，在某些工作負載下的多處理器系統中，緩存線遷移（在不同 CPU 的緩存之間）可能會限制 CPU 緩存的有用性。