工学
问答题降低Cache失效率有哪几种方法？（至少写出5种）（简述其基本思想。）
题目
问答题
降低Cache失效率有哪几种方法？（至少写出5种）（简述其基本思想。）
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相似问题和答案
第1题：
增加Cache块大小一定会降低失效率吗？
正确答案: 不一定。
对于给定的Cache容量，当块大小增加时，失效率开始是下降，后来反而上升了。主要因为增加块大小会产生双重作用。一方面它减少了强制性失效；另一方面，可能会增加冲突失效。
第2题：
简述通过编译优化降低cache失效率的基本思想。
正确答案: 在编译时，对程序中的指令和数据进行重新组织，是连续访问的指令或数据能够具有根号的时间和空间局部性，以降低Cache失效率。
第3题：
简述钢材矫正有哪几种方法?
参考答案：钢材矫正根据外力来源和性质不同分有火焰矫正、手工矫正和机械矫正三种方法，根据矫正材料的温度分有冷矫正和热矫正两种方法。
第4题：
简述减小Cache失效开销的几种方法。
正确答案: （1）让读失效优先于写。
（2）子块放置技术。
（3）请求字处理技术。
（4）非阻塞Cache技术。
（5）采用两级Cache。
第5题：
降低Cache失效率的措施有哪些？
正确答案: A、增加Cache块大小
B、提高相联度
C、采用VictimCache
D、采用伪相联Cache（列相联）
E、采用硬件预取技术
F、由编译器控制的预取
G、编译器优化
第6题：
降低Cache失效率有哪几种方法？简述其基本思想。
正确答案: 常用的降低Cache失效率的方法有下面几种：
（1）增加Cache块大小。增加块大小利用了程序的空间局部性。
（2）增加Cache的容量。
（3）提高相联度，降低冲突失效。
（4）伪相联Cache，降低冲突失效。当对伪相联Cache进行访问时，首先是按与直接映象相同的方式进行访问。如果命中，则从相应的块中取出所访问的数据，送给CPU，访问结束。如果不命中，就将索引字段的最高位取反，然后按照新索引去寻找“伪相联组”中的对应块。如果这一块的标识匹配，则称发生了“伪命中”。否则，就访问下一级存储器。
（5）硬件预取技术。在处理器提出访问请求前预取指令和数据。
（6）由编译器控制的预取，硬件预取的替代方法，在编译时加入预取的指令，在数据被用到之前发出预取请求。
（7）编译器优化，通过对软件的优化来降低失效率。
（8）“牺牲”Cache。在Cache和其下一级存储器的数据通路之间增设一个全相联的小Cache，存放因冲突而被替换出去的那些块。每当发生不命中时，在访问下一级存储器之前，先检查“牺牲”Cache中是否含有所需的块。如果有，就将该块与Cache中某个块做交换，把所需的块从“牺牲”Cache调入Cache。
第7题：
简述在cache失效率的策略中，编译优化分块策略的基本思想。
正确答案: 编译器把对数组的整行或整列访问改为按块进行，使得块内的访问具有较好的局部性，从而降低失效率。
第8题：
常用的铸造方法有哪几种(至少写出5种) 。
正确答案：砂型铸造、熔模铸造、离心铸造、金属型铸造、压力铸造、真空密封铸造。
第9题：
通过编译器对程序优化来改进Cache性能的方法有哪几种？简述其基本思想。
正确答案: （1）数组合并，通过提高空间局部性来减少失效次数。有些程序同时用相同的索引来访问若干个数组的同一维，这些访问可能会相互干扰，导致冲突失效，可以将这些相互独立的数组合并成一个复合数组，使得一个Cache块中能包含全部所需元素。
（2）内外循环交换。循环嵌套时，程序没有按数据在存储器中的循序访问。只要简单地交换内外循环，就能使程序按数据在存储器中的存储循序进行访问。
（3）循环融合。有些程序含有几部分独立的程序断，它们用相同的循环访问同样的数组，对相同的数据作不同的运算。通过将它们融合成一个单一循环，能使读入Cache的数据被替换出去之前得到反复的使用。
（4）分块。通过改进时间局部性来减少失效。分块不是对数组的整行或整列进行访问，而是对子矩阵或块进行操作。
第10题：
简述降低Cache失效率的几种方法。
正确答案: 常用的降低Cache失效率的方法有下面几种：
（1）增加Cache块大小。增加块大小利用了程序的空间局部性。
（2）提高相联度，降低冲突失效。
（3）VictimCache，降低冲突失效。
（4）伪相联Cache，降低冲突失效。
（5）硬件预取技术，指令和数据都可以在处理器提出访问请求前进行预取。
（6）由编译器控制的预取，硬件预取的替代方法，在编译时加入预取的指令，在数据被用到之前发出预取请求。
（7）编译器优化，通过对软件的优化来降低失效率。