Кэш работает строками. Если тыкаться в ячейки, расположенные друг от друга в 5 килобайтах, то в кэше окажутся загружены две строки с соответствующими адресами.
И израсходовано на это дело будет всего 64 байта из допущенных 4 кБайт.


MMU нужен исключительно для построения виртуальной памяти. Кэшу он ничуть не помогает, а совсем даже наоборот

я условно написал, потому что когда вы израсходуете все строки будет опять та же ситуация. И опять же 64 байта - тоже условность, есть и другие значения. Общий смысл что бывают и промахи по кешу.


А виртуальная память зачем? Удобство? Или возможность перетащить куски из ДДР поближе?

Просто из вашего предыдущего сообщения можно было сделать вывод, что при промахе кэш загружается полностью с одного адреса,
в то время как на самом деле загружена будет только одна строка.


Удобство, прежде всего для "тяжелых" ОС - фиксированный адрес для приложений, защита памяти и т.п.

А есть смысл таскать куски памяти поближе, если процессор может адресовать все 4 Гбайта?

Вот периферию "таскать" приходилось - например, чтобы отразить контроллер прерываний в верхних адресах ради возможности
быстрого перехода по адресу вектора через ldr pc, [pc, #-X].

Да процы разные бывают, и кеши тоже..., Наверное вы правы, для строгости изложения, надо упомянуть что не всегда весь кеш обновляется.

Я обычно пишу маленькие системы, потому ММУ для меня чистая теория. думаю что можно какие то выгоды получить подтащив куски кода, переходы сократить, кешу помочь и так далее... но я не настаиваю...

О кстати нашел у себя ММУ в проце, там предлагают еще возможность организовать Shadow регистры данных и инструкции. То есть фактически шаг к виртуализации и многопотоковости...