سلام
گزینه ۱: دلیل اصلی بالا بودن کارایی حافظه نهان به این خاطر است که در کش داده های ذخیره می شود که اخیرا استفاده شده و اختمال می رود دوباره در اینده نزدیک استفاده شود ویا داده های که پیش بینی می شود در اینده استفاده می شود(محلی بودن ارجاعات). البته سرعت بالای کش هم تاثیر فراوانی دارد.
گزینه ۲: الگوریتم های پشته ای در جایگزینی بلوک فاقد ناهنجاری(بلیدی ) هستند مانند LRU
گزینه۳: اصل محلیت دسترسی به دستورات را هم سرعت می بخشد(مثل حلقه for)
گزینه۴: درباره درستی این گزینه . زمانی که cpu ادرسی را برای دسترسی به یک کلمه تولید می کند در ساده ترین حالت این ادرس شامل دوبخش است بخش تعیین کننده بلوک در حافظه اصلی و بخش تعیین کننده کلمه مورد نظر در ان بلوک. با استفاده از کش این ادرس به کش اعمال می شود بخش تعیین کننده کلمه تغییر نمی کند و لی بخش تعیین کننده بلوک بسته به نوع نگاشت خود بخش بندی می شود. در نگاشت مجموعه ای به دو بخش تعیین کننده مجموعه در کش و بخش tag(برای مشخص کردن بلوک) تقسیم می شود در نگاشت کاملا انجمنی بخش تعیین کننده بلوک حافظه اصلی خودش همان بخش tag برای کش می شود در واقع تا اینجا مشخص است که طول فیلد tag دز تمام انجمنی بزرگتر از مجموعه ای است (به اندازه تعداد بیت ها برای مشخص کردن set). دز کل زمانی که یک بلوک به کش اورده می شود بخش tag ادرس تعیین کننده ان نیز در کش ذخیره می شود(پیش فرض به ازای هر بلوک یک tag) چون tag کاملا انجمنی طولانی تر است پس حافظه بیشتر برای ذخیره سازی در کش مورد نیاز است.