MIPS 架构）缓存和多字块中的写入分配答案

【问题标题】：MIPS Architecture) write allocation in cache and multiword blockMIPS 架构）缓存和多字块中的写入分配
【发布时间】：2017-04-25 13:40:40
【问题描述】：

抱歉，第一英语不是我的母语。

多字块注意事项 ... 写未命中 (D$) 不能使用写标签，新块中的一个字数据，以及三个字分配或将在高速缓存中以“乱码”块结束（例如，对于 4 个字块，来自旧块的新 if 数据），所以必须先从内存中取出块并支付停顿时间

我正在学习计算机体系结构（教科书使用MIPS），教授说通常write allocate甚至不会从内存中获取数据而只是写入缓存中，这是正确的吗？

然而，对于多字块，写分配需要先从内存中获取数据。我对吗？如果是这样，我不明白这一点。我看到了 5 年前提出的类似问题，但它没有回答我的问题。怎么可能“漱口”？任何需要更新的词都用脏位标记。因此，如果它是 4 字块并且只需要更新其中一个字，则在替换块时（回写）或写入完成后（直写）只更新一个。

整个块中只有一个词需要更新，系统可以通过标签来更新，那么为什么要获取内存进行写分配呢？我真的很感激我很困惑的答复。谢谢。

【问题讨论】：

如果您在写分配时进行提取，则整个高速缓存行只需要一个脏位，而不是每个字节一个。您以后也无需进行任何复杂的合并。
整个区块中只有一个词需要更新，系统可以通过标签进行更新。标签不是一行中的脏位。它们是缓存的一部分，可让您判断地址的高位是否匹配，判断一个块是否正在缓存您想要的地址。

标签： caching mips cpu-architecture

【解决方案1】：

对不起，我迟到了 2 年...希望这将帮助其他人在未来遇到此问题。

对于单字块，写入分配可用于写入未命中，因为它将替换缓存中的整个块。如果为被替换的数据设置了脏位，则必须将其写回内存。然后，存储新数据，更新标签，设置脏位。

对于多字块，写未命中表示要存储的字不是当前缓存中任何块的一部分。因此，write allocate 无法放置新的字数据，因为它不知道存储在同一块的其他未更改字中的其他数据。

例如，对于具有 4 个字块的高速缓存，假设您要使用写入分配。在写入未命中时，您将选择一个块来覆盖并将新数据存储在偏移寻址的字中，并更新标记和脏位。但是，其他三个字中的数据仍然是来自被覆盖块的数据。稍后，当您写回此块时，这三个字将覆盖之前存在但不应更改的任何数据。正确保存三个未使用字中数据的唯一方法是在写入之前获取块。

【讨论】：