软考-主存和cache的映射问题

   日期:2024-12-23     作者:xhb273511       评论:0    移动:http://w.yusign.com/mobile/news/1703.html
核心提示:全相联映射:主存物理地址 =标记+块内地址 组相联映射:主存物理地址 =标记+组号+块内地址
  • 全相联映射主存物理地址 =标记块内地址

  • 组相联映射主存物理地址 =标记+组号+块内地址

  • 直接映射主存物理地址 =标记+cache+块内地址

主物理地址: 块号+块内地址

软考-主存和cache的映射问题

【例1】有效容量为128KB的Cache,每块16字节,采用8路组相联,字节地址为1234567H的单元调入该Cache,则其Tag(标签)应为______

128KB的Cache,每块16B(默认字节编制,1B对应1个地址,可表示16个地址

那么总共有128KB/16B=2^13块,采用8路组相联,于是可划分为 2^13/8=2^10组,需要10位来寻址;每块16B(24字块内地址为4位。

再根据字节地址1234567H,16进制数用4个2进制表示,所以一共是28个二进制数(主存物理地址,对应二进制为 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111

除去低位的Cache字块组号和字块内地址,可知高14位为主存字块标记 0001 0010 0011 01,对应十 六进制为 048DH

组相联映射主存物理地址(28位=标记+组号(10组+块内地址(4


offset:块内偏移量,长度由cache块的大小决定

index: 块所在的组号,长度由Cache中组的数量决定

tag:主存地址剩余部分,长度由主存地址的总长度减去offset与index决定

如果每个Cache块的字节数是16B,则Cache块内索引的位数为4位(2^4=16;如果Cache的大小为16KB,16KB/16B=1024块,所以需要Index索引的位数为10位(2^10=1024,映射到内存的地址位数为32-4-10=18。

这样块内地址占4位,块号10位。主存分区号:18位。

直接映射主存物理地址 =标记(TAG+cache+块内地址


【例2】某32位计算机的Cache容量为16KB,Cache块的大小为16B,若主存与Cache地址映像采用直接映像方式,则主存地址为0x1234E8F8的单元装入Cache的地址是______。

主存地址共32位,主存一个数据块调入Cache时使用直接映像方式,把主存按Cache容量分为若干区,主存某一数据块只能放在与Cache块号相同的数据块中,这样地址转换比较方便。

由于Cache与主存的数据块大小是16B,块内地址需(2^4=16)4位

Cache容量为16KB,故Cache可分为(16KB/16B=1024)1024块,块地址需(2^10 =16)10位,除去这14位低位地址,主存地址高位共18位,即主存分区号

作为字块标志也需要写入Cache数据块中。因此,装入Cache的地址编号为低14位数据即10100011111000B

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