在计算机存储结构中，存在 一个存储容量金字塔，靠近塔顶的延迟小/造价高/容量小，靠近塔底的相对延迟大/造价低/容量大，任意两级之间都存在一个映射关系。

在此，主要讨论cache和内存之间的映射关系，参考《大话处理器》5.2.3节 cache映射方式，学习总结如下。

1 直接映射

特点：主存中的一个块只能映射到Cache的某一特定块中去
好处：随便给一个地址，就知道其在哪个cacheline中
坏处：容易被踢，miss率高。如0x100先占据cacheline0，0x200来的时候就需要把0x100踢掉。
相当于是 set num = 1的 组相连映射方式

2 全相联映射

特点：主存中任何一块都可以映射到Cache中的任何一块位置
好处：效率高，miss率低
坏处：查找麻烦，需要遍历整个cache

3 组相关

特点：组间直接映射，组内全相联。现代处理中的Cache一般都采用组相关(set- associative)
好处：比 全相联 查找方便，比直接映射 miss率低
下图三和图四是一个set num = 2；way num = 4的组相关映射示意图，两者区别是，图三在映射时，memory的连续地址映射到同一个set；而图四是memory的地址交错地映射到同一个set。
如果采用图三的映射方式，会导致一个地址的tag bit位有两部分：bit[64:10] 和bit[8:6]，故一般都采用图四的映射方式。
对于图四的映射方式，给定一个cache容量 = way num * set num * 1个cacheline的byte数，根据set num就可以得到set的index 地址bit。比如cache容量为2M，way num = 16，cacheline大小为64byte，则set num = 2048 = 2^11，所以set index = A[16:6]。
给定一个cache容量，Way num和set num是一个需要平衡的关系，way num太小容易被踢，而way太大 查找比对tag的逻辑就比较复杂(时序收敛问题)，且set num太小也会造成miss率提高。现代处理器的way num一般为4 /8 /16/ 32等，一般不会超过32。 Way num 一般都是2的n次方，但也有非2的n次方的，很少见罢了。

图三 组相关映射示意图(一)

图四 组相关映射示意图(二)