从地址~~111xxx加载QWORD是否会访问多个缓存块？实例求证

问题1：从地址111xxx加载QWORD时，是否会访问多个缓存块？ #

答案是不一定，取决于这个QWORD是否跨越了缓存块（Cache Line）的边界。

缓存块的大小通常是固定的（比如x86架构下常见的64字节，对应块偏移是6位，因为2^6=64）。一个QWORD是8字节，只要它的起始地址到结束地址（起始地址+7）都落在同一个缓存块的范围内（即起始地址的低6位 +7 ≤ 63），就只会访问一个缓存块。但如果起始地址的低6位太大，导致结束地址的低6位溢出（也就是跨到了下一个缓存块），那CPU就需要访问两个缓存块来获取完整的QWORD数据。

问题2：举例分析：起始地址为111100的QWORD，是否需要访问2个缓存块？ #

先理清楚你的例子细节：假设缓存块偏移是6位（对应64字节的缓存块），起始地址是二进制的111100（十进制60），这个QWORD覆盖的地址范围是111100到111100 + 7（即二进制1000011，十进制67）。

这里的关键是：缓存块的起始地址是地址与~0x3F（二进制...1111111111000000）的按位与结果。对于起始地址60来说，它的缓存块是60 & ~63 = 0（对应0-63字节）；而结束地址67的缓存块是67 & ~63 = 64（对应64-127字节）。这说明这个QWORD的数据被拆分在了两个不同的缓存块里：前4个字节（60-63）在第一个缓存块，后4个字节（64-67）在第二个缓存块。

这种情况下，CPU确实需要访问两个缓存块才能读取完整的QWORD。因为缓存的加载是以整个块为单位的，CPU必须把这两个块都加载到缓存中，才能拼接出你要的8字节数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者futuresky