先看一張Alan Jay Smith《Cache Memory》里的一張插圖：A typical cache andTLB design
來源：cache-mem.pdf?Figure 2
尋址及數(shù)據(jù)獲取
CPU對cache和內(nèi)存（這里指主存mainmemory爽茴，通常是DDR內(nèi)存）的尋址類似鹏溯，都需要被訪問對象的地址，但尋址過程有點差別：
CPU訪問內(nèi)存時卧惜，通常有兩個動作：
1.在EPN（Effective Page Number，上圖中的PageNumber部件）完成虛實地址轉換真屯，EPN經(jīng)過Hash Function后在TLB中查找并得到RPN（RealPage Number）,如果TLB Miss柴底，RPN將通過慢速的頁表查找來獲得，最終完成虛擬地址到物理地址：頁框（PageNumber）的轉換础倍；
2.CLN（Cache Line Number，上圖中的Line Number部件）查找合適的CacheBlock胎挎。
Cache Block的查找和Page Number的轉換可以同步進行沟启。
在多處理器系統(tǒng)中，CLN索引得到的CacheBlock中的數(shù)據(jù)可能不是有效的數(shù)據(jù)犹菇，因此還需要做進一步的比較：PA與CacheBlock中的Address進行比較德迹，如果結果相同且狀態(tài)位匹配，表明CacheHit揭芍，此時CPU通過ByteSelect and Align部件獲得所需的數(shù)據(jù)胳搞。如果Cachemiss，則需要通過PA進一步索引在內(nèi)存中獲取數(shù)據(jù)
Cache Block組成
一個CacheBlock由地址沼沈、狀態(tài)位和數(shù)據(jù)單元組成:
·Data：Cache Block中的數(shù)據(jù)流酬，其長度為32或64，視CPU而定
·Status：Cache Block的狀態(tài)列另，在大部分處理器中芽腾，該字段包含的是MESI、MOESI或者MESIF這些信息狀態(tài)页衙。某些處理器還包含一個L位摊滔，表示當前CacheBlock是否可用鎖定阴绢，許多將Cache模擬成SRAM的處理器就是利用了這個L位。
·Real Address Tag：簡稱RAT艰躺，記錄當前Cache中存放的數(shù)據(jù)和哪個地址相關呻袭，RAT中存放一部分物理地址信息，雖然CPU的物理地址可能有48位腺兴，但Cache中的地址位不需要這么多：
CPU訪問Cache使用的地址
從Cache的角度來看左电，CPU的地址可用劃分為：
·Real Address Tag：該字段以單個Cache中的RAT的字段長度相同，CPU使用地址中的RAT字段與Cache中對應的字段以及狀態(tài)位進行聯(lián)合比較页响，判斷其訪問數(shù)據(jù)是否命中
·Cache Line Index:和CLN的作用類似篓足，CPU使用該字段在Cache中選擇某一個Entry，如果是組相聯(lián)（Set-Associative）方式組織的Cache闰蚕，則選擇某一組Entry.
·Bank：在Multi-Bank的系統(tǒng)中栈拖，CPU訪問Cache時，不同Bank可用并發(fā)訪問没陡。
·Byte：Cache的端口位寬涩哟，目前大部分系統(tǒng)的Cache總線位寬為128位或64位
Bank和Byte字段之和確定了單個Cache的Data字段長度，也就是通常說的CacheLine的長度盼玄，上圖所示的CacheLine長度為26= 64 Bytes贴彼，目前大部分的CacheLine大小都為64Bytes，部分原因是因為DDR3SDRAM的一次BurstLine為8埃儿，一次Burst操作訪問的數(shù)據(jù)大小為64Bytes
------------
補充一些基本概念锻弓，from?https://cseweb.ucsd.edu/classes/su07/cse141/cache-handout.pdf
cache block - The basic unit for cache storage. May contain multiple bytes/words of data.
cache line - Same as cache block. Note that this is not the same thing asa “row” of cache.
cache set - A “row” in the cache. The number of blocks per set is deter-mined by the layout of the cache (e.g. direct mapped, set-associative,
or fully associative).
tag - A unique identifier for a group of data. Because different regions ofmemory may be mapped into a block, the tag is used to differentiate
between them.
valid bit - A bit of information that indicates whether the data in a block is valid (1) or not
