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2025-05-03 07:08本頁面
【正文】 0。Cache2）01234567主存頁號1位 1位 1位1位 1位 3)可放入 Cache0組的主存塊號 :0145可放入 Cache1組的主存塊號 :2367t塊流qs1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 2 4 1 3 7 0 1 2 5 4 6 4 7 20 0 ① 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 4 4 4 41 ④ 4 4 4 0 0 0 ⑤ 5 5 5 5 51 0 ② 2 2 2 ⑦ 7 7 7 7 7 ⑥ 6 6 ②1 ③ 3 3 3 ② 2 2 2 2 ⑦ 7失 失 失 中 失 失 失 中 失 爭 爭 失 中 失 爭4)塊失效 :凡是不命中都屬于失效 。塊爭用 :換出了不該換出的頁面 .所以 :即失效又爭用的時刻是 :t10,t11及 t155)tA=H*tc+(1H)*tm=*2+*15=(ns)李學干：時間 t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15地址流 1 2 4 1 3 7 0 1 2 5 4 6 4 7 20 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 4 4 4 41 4 4 4 4 0 0 0 5 5 5 5 5 51 0 2 2 2 2 7 7 7 7 7 7 6 6 6 21 3 3 3 3 2 2 2 2 2 7 7命中情況 失 失 失 H 失 爭 爭 H 爭 爭 爭 爭 H 爭 爭[例 1]考慮一個 920個字的程序，其訪問輔存的地址流為 20， 22， 208， 214， 146， 618， 370， 490， 492， 868， 916， 728。(1)若頁面大小為 200字，主存容量為 400字，采用 FIFO替換算法，請按訪存的各個時刻，寫出其虛頁地址流，計算主存的命中率；(2)若頁面大小改為 100字，再做一遍；(3)若頁面大小改為 400字，再做一遍；[解 ]虛頁號＝ └虛地址／頁面大小 ┘ (1)頁面大小為 200字，主存容量為 400字，可知主存頁數為 2頁。其虛頁地址流為0， 0， 1， 1， 0， 3， 1， 2， 2， 4， 4， 3下圖給出了采用 FIFO替換算法替換時的實際裝入和替換過程。其中， “”標記的是候選替換的虛頁頁號， H表示命中。 虛地址虛頁流 20 22 208 214 146 618 370 490 492 868 916 7280 0 1 1 0 3 1 2 2 4 4 3? 0 0 0 0 ③ 3 3 3 ④ 4 4 ① 1 1 1 1 ② 2 2 2 ③H=6/12=(2)頁面大小為 100字，主存容量為 400字，可知主存頁數為 4頁。其虛頁地址流為0， 0， 2， 2， 1， 6， 3， 4， 4， 8， 9， 7下圖給出了采用 FIFO替換算法的時空圖。虛地址虛頁流 20 22 208 214 146 618 370 490 492 868 916 728H=3/12=0 0 2 2 1 6 3 4 4 8 9 7? 0 0 0 0 0 ? 3 3 3 3 ?? 2 2 2 2 ? 4 4 4 4? 1 1 1 1 ? 8 8? 6 6 6 6 ? 9(3)頁面大小為 400字，主存容量為 400字，可知主存頁數為 1頁。其虛頁地址流為0， 0， 0， 0， 0， 1， 0， 1， 1， 2， 2， 1下圖給出了采用 FIFO替換算法頁面裝入和替換過程。虛地址虛頁流 20 22 208 214 146 618 370 490 492 868 916 728H=6/12=0 0 0 0 0 1 0 1 1 2 2 1? 0 0 0 0 ? ? ? 1 ? 2 1由 (1)、 (2)、 (3)的結果可以看出，在分配給程序的實存容量一定 (400字 )的條件下，頁面容量 Sp過小時，命中率 H較低；頁面容量增大后，兩個地址在同頁內的機會增大，使命中率 H有所上升，由于指令之間因遠距離的跳轉引起命中率 H下降的因素不起主要作用，還未出現隨頁面容量增大，而使命中率 H下降的情況。如果頁地址流有大量的遠距離轉移，隨頁面容量增大，因在主存中的頁面數過少，而導致出現虛存頁面被輪流替換出去的 “顛簸 ”現象時，命中率 H反而會下降。 [例 2]用組相聯映象的 Cache存貯器，頁的大小為 28個單元，主存容量是 Cache容量的 4倍。映象表用單體多字按地址訪問存貯器構成，已裝入內容如下表所示。用四套外比較電路實現組內相聯查找塊號。各字段用四進制編碼表示。(1)給出四進制碼表示的主存地址 3122203，問主存該單元內容能否在 Cache中找到。(2)給出四進制碼表示的主存地址 1210000及 2310333， 問主存該單元內容能否在 Cache中找到。若能找到，指出相應的 Cache地址。 Nd S S’ Nd S S’ Nd S S’ Nd S S’0 0 0 1 2 0 0 2 2 2 3 2 31 0 1 3 0 3 2 3 3 1 0 0 02 3 3 0 3 2 1 3 1 2 1 1 33 0 2 2 3 1 3 2 1 1 2 0 0[分析 ] 根據題意，主存容量是 Cache容量的 4倍，區(qū)號Nd字段為 2位。頁的大小為 28個單元， Nr字段為 8位。 4套外比較電路實現組內相聯查找塊號，組內頁號 S字段為 2位。映象表的行數為組數，所以，表中行號 0、 3，對應于組號 q的取值， q為 2位?？梢?，主存的二進制地址各字段的劃分和位數為：(2位 )(2位 )(2位 )(8位 )Cache的二進制地址各字段的劃分和位數為：(2位 )(2位 )(8位 )區(qū)號 組 號 組 內 頁 號 頁 內位移組 號 組 內 頁 號 頁 內位移例 2[解 ](1)由主存地址中的 q＝ 1， 到映象表中的第 1行里去查各個 Nd、 S， 在表中均未找到有 Nd＝ S＝ 2的內容，所以主存的該頁不在 Cache中，發(fā)生 Cache塊失效，無物理Cache地址。(2)由主存地址 (121000 )4知： q＝ 2， 在映象表的第 2行中的最右面找到（命中）有 Nd＝ S＝ S’=3其 Cache中物理單元的地址為 q’=q=2,S’=3,nr=0000即： 2*1024+3*256+0=2048+768=2816由主存地址 (2310333)4知： q=3， 在映象表的第 3行中的第 3部分找到有 Nd＝ S＝ S’=1其 Cache中物理單元的地址為 q’=3,S’=1,nr=(0333)4即： 3*1024+1*256+(333)4=3072+256+63=339
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