先看一张Alan Jay Smith《Cache Memory》里的一张插图：A typical cache andTLB design
来源：cache-mem.pdf Figure 2
寻址及数据获取
CPU对cache和内存（这里指主存mainmemory，通常是DDR内存）的寻址类似，都需要被访问对象的地址，但寻址过程有点差别：
CPU访问内存时，通常有两个动作：
1.在EPN（Effective Page Number，上图中的PageNumber部件）完成虚实地址转换，EPN经过Hash Function后在TLB中查找并得到RPN（RealPage Number）,如果TLB Miss，RPN将通过慢速的页表查找来获得，最终完成虚拟地址到物理地址：页框（PageNumber）的转换；
2.CLN（Cache Line Number，上图中的Line Number部件）查找合适的CacheBlock。
Cache Block的查找和Page Number的转换可以同步进行。
在多处理器系统中，CLN索引得到的CacheBlock中的数据可能不是有效的数据，因此还需要做进一步的比较：PA与CacheBlock中的Address进行比较，如果结果相同且状态位匹配，表明CacheHit，此时CPU通过ByteSelect and Align部件获得所需的数据。如果Cachemiss，则需要通过PA进一步索引在内存中获取数据
Cache Block组成
一个CacheBlock由地址、状态位和数据单元组成:
·Data：Cache Block中的数据，其长度为32或64，视CPU而定
·Status：Cache Block的状态，在大部分处理器中，该字段包含的是MESI、MOESI或者MESIF这些信息状态。某些处理器还包含一个L位，表示当前CacheBlock是否可用锁定，许多将Cache模拟成SRAM的处理器就是利用了这个L位。
·Real Address Tag：简称RAT，记录当前Cache中存放的数据和哪个地址相关，RAT中存放一部分物理地址信息，虽然CPU的物理地址可能有48位，但Cache中的地址位不需要这么多：
CPU访问Cache使用的地址
从Cache的角度来看，CPU的地址可用划分为：
·Real Address Tag：该字段以单个Cache中的RAT的字段长度相同，CPU使用地址中的RAT字段与Cache中对应的字段以及状态位进行联合比较，判断其访问数据是否命中
·Cache Line Index:和CLN的作用类似，CPU使用该字段在Cache中选择某一个Entry，如果是组相联（Set-Associative）方式组织的Cache，则选择某一组Entry.
·Bank：在Multi-Bank的系统中，CPU访问Cache时，不同Bank可用并发访问。
·Byte：Cache的端口位宽，目前大部分系统的Cache总线位宽为128位或64位
Bank和Byte字段之和确定了单个Cache的Data字段长度，也就是通常说的CacheLine的长度，上图所示的CacheLine长度为26= 64 Bytes，目前大部分的CacheLine大小都为64Bytes，部分原因是因为DDR3SDRAM的一次BurstLine为8，一次Burst操作访问的数据大小为64Bytes
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补充一些基本概念，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
