Cache-主存存储层次

Question

Cache-主存存储层次中，主存有0～7共8块，Cache为4块，采用组相联映像，分2组。假设Cache已先后访问并预取进了主存的第4136块，现访存地址流又为1241370256时

第六次的时候7进来，为什么替换掉的是第一组的数据块2？第五次的时候没有命中数据，且1组放了个3进来，为什么还写入1组里面？

Answer 1

以下回复参考：皆我百晓生、券券喵儿等免费微信小程序作答:

在分析Cache-主存存储层次时，通常采用组相联映射方式，意味着Cache中的每一块可以对应主存中的多个块，但不是所有块。在这个例子中，Cache被分为两组，每组有若干块。当Cache试图获取主存中的数据时，会根据访存地址找到对应的主存块，如果这个块已经在Cache的某组中了，就称为命中（Hit），否则为未命中（Miss）。当发生未命中时，主存中的相应数据块会被加载到Cache中，并可能替换掉该组中的某个现有数据块。

关于你的疑问：

1. 第六次访问时，访存地址为7，如果此时Cache已满，根据替换策略（例如LRU，最不经常使用策略），可能会替换掉某个组中的不常用的数据块。从提供的图中看不出具体的替换策略是什么，但假设第一组的数据块2使用频率较低或者按照某种策略被认为是替换的候选，那么数据块2就会被新访问的数据7替换。
2. 第五次访问时，由于没有命中Cache，意味着访存地址对应的数据块不在Cache中。此时主存中的相应数据块会被加载到Cache的某组中。关于为何写入第一组而不是其他位置，这与Cache的组织方式、替换策略和当前Cache的状态有关。在这个例子中，没有具体的替换策略和Cache状态信息，所以无法确定为何写入第一组。

对于图1和图2的内容，它们似乎描述了Cache的命中情况和对应的数据内容变化。但图中有些内容重复或不明确，例如多次出现“4”和“H”，可能是绘图时的疏忽或者是为了强调某些信息。在分析这种图时，需要关注每次访问的访存地址、Cache的命中状态以及Cache和主存的数据变化。

总的来说，Cache-主存存储层次中的替换策略和命中状态是决定数据如何进出Cache的关键因素。具体的行为和结果取决于Cache的组织方式、替换策略以及当前的Cache状态。