第三章存貯系統(tǒng)-展示頁
2025-08-10 12:54本頁面
【正文】 che的內(nèi)容。在硬件上容易實現(xiàn)，且速度也比前兩種策略快。 這種算法保護(hù)了剛拷貝到 cache中的新數(shù)據(jù)行，有較高的命中率。每行也設(shè)置一個計數(shù)器， cache每命中一次，命中行計數(shù)器清零，其它各行計數(shù)器增 1。 這種算法將計數(shù)周期限定在對這些特定行兩次替換之間的間隔時間內(nèi)，不能嚴(yán)格反映近期訪問情況。從 0開始計數(shù)，每訪問一次， 被訪行的計數(shù)器增 1。 存貯系統(tǒng) 計算機組成原理 Cache存儲器 存貯系統(tǒng) 計算機組成原理 Cache存儲器 ★ 最不經(jīng)常使用 (LFU) LFU算法將一段時間內(nèi)被訪問次數(shù)最少的那行數(shù)據(jù)換出。 對直接映射的 cache來說，只要把此特定位置上的原主存塊換出 cache即可。 存貯系統(tǒng) 計算機組成原理 例 5 解： 3 4 3 1. 直接映射 主存組號 Cache行號 塊內(nèi)地址 7 3 主存塊號 塊內(nèi)地址 4 3 3 主存組號 Cache組號 塊內(nèi)地址 因為主存共分為 1KB/8B=128個塊， Cache共分為 128B/8B=16個行 主存共分為 128/16=8個組 存貯系統(tǒng) 計算機組成原理 主存 Cache 0塊 0行 0組 1塊 1行 …… …… 15塊 15行 16塊 3位的標(biāo)記位 1組 …… 31塊 001 0010 011 …… 1組 2行 3塊內(nèi) 112塊 地址 7組 …… 127塊 存貯系統(tǒng) 計算機組成原理 組相聯(lián)映射 主存 Cache 0塊 0行 0組 0組 1塊 1行 …… 2行 1組 7塊 3行 8塊 …… 1組 …… 7組 15塊 15行 …… 4位的標(biāo)記位 120塊 15組 …… 0010 010 011 127塊 2主存組 2cache組 3塊內(nèi) 存貯系統(tǒng) 計算機組成原理 例 5 全相聯(lián)映射 此時該地址塊可存放在 Cache中的任何一行。 存貯系統(tǒng) 計算機組成原理 例 5 例：設(shè)主存的容量為 1KB， Cache的容量為 128B，每塊的大小為 8B。它將 cache分成 u組，每組 v行，主存塊存放到哪個組是固定的，至于存到該組哪 一行是靈活的，即有如下函數(shù)關(guān)系： m＝ u v 組號 q＝ j mod u 組相聯(lián)映射的示意圖演示 ..\..\..\組成原理 白中英網(wǎng)絡(luò)版 \Chap03\images\ 組相聯(lián)映射方式中的每組行數(shù) v一般取值較小，這種規(guī)模的 v路比較器容易設(shè)計和實現(xiàn)。因此適合大容量 cache采用。 cache的行號 i和主存的塊號 j有如下函數(shù)關(guān)系：i=j mod m （ m為 cache中的總行數(shù)） 直接映射方式的示意圖演示 (P109圖 ) ..\..\..\組成原理 白中英網(wǎng)絡(luò)版 \Chap03\images\ 直接映射方式的優(yōu)點是硬件簡單，成本低。 它的主要缺點是比較器電路難于設(shè)計和實現(xiàn) ,因此只適合于小容量 cache采用。 址映射方式有 全相聯(lián)方式 、 直接方式和 組相聯(lián)方式 三種 存貯系統(tǒng) 計算機組成原理 Cache存儲器 1. 主存中一個塊的地址與塊的內(nèi)容一起存于cache的行中，其中塊地址存于 cache行的標(biāo)記部分中。 解 : h=Nc/(Nc+Nm)=1900/(1900+100)= r=tm/tc=250ns/50ns=5 e=1/(r+(1r)h)=1/(5+(15) )=% ta=tc/e=50ns/=60ns 存貯系統(tǒng) 計算機組成原理 Cache存儲器 cache的地址映射 cache的容量很小，它保存的內(nèi)容只是主存內(nèi)容的一個子集，且 cache與主存的數(shù)據(jù)交換是以塊為單位。命中率 h與程序的行為、cache的容量、組織方式、塊的大小有關(guān)。由于程序訪問的局部性 ，這是可能的。由始終管理 cache使用情況的硬件邏輯電路來實現(xiàn) LRU替換算法 存貯系統(tǒng) 計算機組成原理 Cache存儲器 增加 cache的目的，就是在性能上使主存的平均出 時間盡可能接近 cache的讀出時間。當(dāng) CPU讀取主存中一個字時，便發(fā)出此字的內(nèi)存地址到 cache和主存。它是為了解決
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