關於時間局部性和空間局部性的一些問題

Question

我在期末考試中遇到了兩個案例。 第一種情況的內存從位置獲取信息，如：0x101,0x102,0x101,0x102,0x101,0x102,0x101,0x102。

第二種情況下的內存獲取來自以下位置的信息： 0x101,0x101,0x101,0x101,0x111,0x109,0x102,0x100。

問題是在哪種情況下它使用時間局部性。

這是我的觀點：在第一種情況。我認爲在我們訪問0x101的時候，內存也會訪問0x102到緩存中。然後在接下來的六場比賽中，不會有任何處罰。這意味着在這種情況下，我們只有一個緩存未命中。在這裏，我認爲我們受益於時間局部性和空間局部性。而在前四步中的第二種情況下，我們受益於時間局部性，但在下一步中，我們沒有時間局部性。事實上，這導致更多的緩存未命中。 我認爲兩者都是對的，但我們只能有一個答案，所以我感到困惑。

Answer 1

我會投票給二號之一。正如你所說，它在前四個步驟中具有明顯的時間局部性。

從來沒有說過你的緩存有足夠空間容納超過1項內存。它可能是一個只有1個寄存器或其他東西的CPU。因此，第一種情況可能不會出現任何地方。

問題提供了關於系統體系結構的更多細節嗎？

Answer 2

這絕對是第二選擇。問題很明顯：在第二種情況下，您明確地利用了時間局部性，因爲您連續多次訪問0x101次。

看到這個問題：Spatial vs. Temporal locality

時間局部性意味着你要 多次訪問同一地址，相對緊密的時間。

你是正確的說，第一種情況下也使用時間局部性的，但我會說這對空間局部性齒輪，因爲你是2個相鄰位置之間交替，因此，高速緩存未命中，因爲空間局部性的最小化，不是因爲時間的局部性。

在第二種情況下，緩存未命中由於時間局部性而最小化。請記住，時間地點說，如果您現在訪問位置X，您很可能會很快再次訪問位置X。這是在第二種情況下探討的財產。