Cache调度算法-C 程序实现Cache调度算法-C 程序实现 并使用全相联、组相联、直接相联映射 并使用全相联、组相联、直接相联映射

Cache调度算法是一种用于优化计算机内存访问速度的技术，它通过将常用数据存储在高速缓存中，减少对主内存的访问延迟。在C程序中实现Cache调度算法通常涉及以下几个步骤：

1. **全相联映射 (Direct-Mapped Cache)**: 这种方式每个Cache行（Line）都对应一个唯一的主内存地址。当需要访问内存时，首先计算出内存地址与Cache线的关联位置，然后读取对应的Cache行。C程序可以模拟这样的结构，例如维护一个大小为`CACHE_SIZE`的数组，每个元素代表一个Cache行，通过哈希函数找到对应的位置。

typedef struct {
    int cache_line[CACHE_SIZE]; // 缓存行
    int cache_hit; // 缓存命中计数
} DirectMappedCache;

实现查找功能时，使用内存地址除以Cache行大小得到索引。

2. **组相联映射 (Set Associative Cache)**: 这种方式将主内存划分为多个组，每个组内部采用全相联映射。通过一组标识符（如Tag）确定数据所在的组，然后在该组内搜索。C程序中可以定义一个结构体，包含一组直接映射的Cache和一个Tag数组。

typedef struct {
    DirectMappedCache cache_sets[NUM_CACHE_SETS]; // 分为多个组的直接映射缓存
    int tag[NUM_CACHE_SETS][CACHE_SIZE / GROUP_SIZE]; // Tag数组
} SetAssociativeCache;

查找时，先按Tag分组再进行全相联查询。

3. **直接命中 (Direct Hit) 和未命中 (Miss)**: 当Cache中存在请求的数据，称为"直接命中"；反之则称为"缺失"或"未命中"。你需要设计相应的替换策略（如先进先出 LRU 或最近最少使用）来处理缺失情况。