計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)ppt課件(參考版)
2025-05-06 07:08本頁(yè)面
【正文】 S’=1,nr=(0333)4即： 3*1024+1*256+(333)4=3072+256+63=3391。S’=3,nr=0000 )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的內(nèi)容，所以主存的該頁(yè)不在 Cache中，發(fā)生 Cache塊失效，無(wú)物理Cache地址。(8位 )區(qū)號(hào) 組 號(hào) 組 內(nèi) 頁(yè) 號(hào) 頁(yè) 內(nèi)位移組 號(hào) 組 內(nèi) 頁(yè) 號(hào) 頁(yè) 內(nèi)位移例 2(2位 )(2位 )(2位 )可見，主存的二進(jìn)制地址各字段的劃分和位數(shù)為： 4套外比較電路實(shí)現(xiàn)組內(nèi)相聯(lián)查找塊號(hào)，組內(nèi)頁(yè)號(hào) S字段為 2位。根據(jù)題意，主存容量是 Cache容量的 4倍，區(qū)號(hào)Nd字段為 2位。[分析 ] (2)給出四進(jìn)制碼表示的主存地址 1210000及 2310333， 問(wèn)主存該單元內(nèi)容能否在 Cache中找到。各字段用四進(jìn)制編碼表示。映象表用單體多字按地址訪問(wèn)存貯器構(gòu)成，已裝入內(nèi)容如下表所示。[例 2] 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(jié)果可以看出，在分配給程序的實(shí)存容量一定 (400字 )的條件下，頁(yè)面容量 Sp過(guò)小時(shí)，命中率 H較低；頁(yè)面容量增大后，兩個(gè)地址在同頁(yè)內(nèi)的機(jī)會(huì)增大，使命中率 H有所上升，由于指令之間因遠(yuǎn)距離的跳轉(zhuǎn)引起命中率 H下降的因素不起主要作用，還未出現(xiàn)隨頁(yè)面容量增大，而使命中率 H下降的情況。下圖給出了采用 FIFO替換算法頁(yè)面裝入和替換過(guò)程。(3)頁(yè)面大小為 400字，主存容量為 400字，可知主存頁(yè)數(shù)為 1頁(yè)。 8 8?? 2 2 2 2 ? 4 4 4 4 0 0 0 0 ?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下圖給出了采用 FIFO替換算法的時(shí)空?qǐng)D。9， 74， 6， 2， 0， 0， 其虛頁(yè)地址流為 ① 1 1 1 1 ② 2 2 2 ③H=6/12=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 下圖給出了采用 FIFO替換算法替換時(shí)的實(shí)際裝入和替換過(guò)程。 (1)頁(yè)面大小為 200字，主存容量為 400字，可知主存頁(yè)數(shù)為 2頁(yè)。虛頁(yè)號(hào)＝ └虛地址／頁(yè)面大小 ┘(3)若頁(yè)面大小改為 400字，再做一遍；[解 ](2)若頁(yè)面大小改為 100字，再做一遍；(1)若頁(yè)面大小為 200字，主存容量為 400字，采用 FIFO替換算法，請(qǐng)按訪存的各個(gè)時(shí)刻，寫出其虛頁(yè)地址流，計(jì)算主存的命中率；t10,t11及 t155)tA=H*tc+(1H)*tm=*2+*15=(ns)李學(xué)干：時(shí)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(zhēng) 爭(zhēng) H 爭(zhēng) 爭(zhēng) 爭(zhēng) 爭(zhēng) H 爭(zhēng) 爭(zhēng)[例 1]換出了不該換出的頁(yè)面 .塊失效 中 失 爭(zhēng) 失 中 失 失 失 ③ 3 3 3 ② 2 2 2 2 ⑦ 7失 ② 2 2 2 ⑦ 7 7 7 7 7 ⑥ 6 6 ②1 t62可放入 Cache40可放入 Cache1位1位 1位 2）01234567Nd q s Nrq’ s’ nr主存解： 1） tm： 訪問(wèn)主存的時(shí)間tc： 訪問(wèn) cache的時(shí)間4） 3）都有替換算法機(jī)構(gòu)，且都采用LRU算法。與虛擬存儲(chǔ)器相同之處1）都屬于存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)?！?11/512二、 Cache— 主存體系1.=[229(220+211+22+28)]?229SsSs/229+29)Su=220+(220247。解：Su： 開銷，包括所有頁(yè)表單元數(shù)及最后一頁(yè)未用完的零頭，通常用 1/2頁(yè)面容量 Sp表示。μ =(SsSu)/Ss其中 Ss： 分配給某用戶的所有存貯單元數(shù)； 注 ：通常主存中的頁(yè)面是輔存中某些頁(yè)面的副本，但當(dāng)它從輔存調(diào)到主存時(shí)，若有修改，且需保存修改，還應(yīng)先將被替換的頁(yè)面經(jīng) I/O通道調(diào)回到輔存保存，然后再調(diào)入。8）當(dāng)主存已裝滿時(shí)，利用 LRU替換算法機(jī)構(gòu)算出調(diào)出I/O通道調(diào)入到主存的頁(yè)面上。7）當(dāng)主存頁(yè)面未滿時(shí)（主存有空頁(yè)），將輔存頁(yè)面經(jīng) 3） 用變換好的 nvNr→n v① 從該頁(yè)表行中送出 nV；2）當(dāng)裝入位 =1時(shí)，表示該頁(yè)已在主存。 6） I/O通道用來(lái)實(shí)現(xiàn)主輔存之間的頁(yè)面交換。5）替換算法機(jī)構(gòu)② 外頁(yè)表，頁(yè)面放在輔存中的頁(yè)表。① 內(nèi)頁(yè)表，頁(yè)面放在主存中的頁(yè)表。② 實(shí)地址寄存器，存放實(shí)地址。2）輔存：用來(lái)擴(kuò)充訪存空間。構(gòu)，稱虛擬存貯器，在主輔存之間的信息調(diào)進(jìn)與調(diào)出都由輔助機(jī)構(gòu)自動(dòng)完成。 4167。條件下，替換條件形成快，可用于 5）用處：電路簡(jiǎn)單，速度快，在頁(yè)面數(shù)不多的③C 頁(yè)替換條件 CLKU=TAC * TBC4） 頁(yè)面替換電路①A 頁(yè)替換條件 ALKU=TAB * TAC1表示 B頁(yè)比 C頁(yè)更久未被使用③ TBC=表示 C頁(yè)比 A頁(yè)更久未被使用表示 A頁(yè)比 C頁(yè)更久未被使用② 表示 B頁(yè)比 A頁(yè)更久未被使用表示
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