缓存着色技术（Cache Coloring）

这篇将Cache着色的挺清楚的，将cache原理也将明白了，转载一下

现代的cache设计大都采用set-association方式，即提高利用率又节省硬件。color只能提高这种cache的使用率。如果采用full-association则color没有用处。而direct-mapped cache是set-association cache的一种特殊情况而已。

简单说来，整个内存被分为n个cache page，每个cache page包含数量固定的cache line。
整个cache被分为m个cache way,每个cache way有相同数量的cache line。
内存中的数据依据自己在内存中的cache line索引[getCacheLineIndex(addr)]只能被放入某一个cache way中相对应的cache line里面。假设已经从地址中提取出cache line的索引i，那么硬件会同时访问所有cache way的第i块cache line，找出一个拥有空闲行i的cache way，随后数据就可以放到这个空闲行中。如果m个cache way中都没有找到空闲的地i行，则启动淘汰策略，淘出一个空行~

比如一个cache有4个cache way（4路cache），每个cache way有16个cache line。某个数据结构的内存地址的cache line索引为2，则它只能被放入的某个cache way ( one of the 4 cache ways ) 的第2个cache line中。假使所有的cache way的第二个cache line都被使用，则必须换出某一个。

因此如果多个数据地址的cache line相同，即使cache中还有很大的空间，还是竞争激烈。

总结：

（1）多路cache（组相连cache），路间可选，路内固定

（2）对于M路N行Cache，当cache line索引为I（0<=I<N）的地址数超过M时，必然发生冲突，小于M时必然没有冲突

（3）Cache大小一定时，路数越多，发生冲突的概率越小，但电路也越复杂

为了避免Cache替换，不同的数据结构的地址对应的cache line索引最好不要相同，否则冲突的概率增大。

【more】

而使用slab的数据结构都是分配和释放频繁的小的数据结构，而且数目很多，比如dentry，如果没有color，他们在内存中相对于页的偏移量很可能相同，则其cache line索引也相同，对于x86这种2way 的cache结构，即使cache size很大，也一样使用率低下。color则将不同slab中的同样的数据结构的地址进行一个偏移，因此这些数据结构的cache line索引就错开了。从而能更好的利用cache

Cacheline技术浅析

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