计算机组成原理与系统结构 (10).ppt

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1、2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w CacheCache Cache 的映射机制的映射机制 全关联映射全关联映射计算机组成原理与系统结构2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache全相联映射CacheCache主存的任意一个块可以对应到Cache的任意一行主存的块和Cache的行没有固定的映射关系2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache全相联映射的实现Cache

2、Cache给定一个主存地址，如何读取Cache的数？最低的 w 位标识某行的具体一个字或字节Cache控制器将主存地址切分为两部分剩下左边的若干位标记（Tag）用来唯一标识一个主存块2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache全相联映射的实现CacheCache数据块的标记Tag必须同数据块一起被存储到Cache每一行Tag域中每个每个CacheCache行的行的TagTag域较长域较长TagTag即为块号即为块号主存Cache2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2

3、N/2w 2N/2w Cache全相联映射地址结构CacheCache24 位地址前面的22位标记唯一的指定该地址所对应的主存块不同块的Tag域一定不同w=2 1个主存块或Cache行包含22=4个字 或字节2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache全相联映射地址结构CacheCache并行的比较比较复杂且昂贵在Cache中进行查找时，必须比较Cache中所有行的标记域tag以确定是否命中2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache全相联

4、映射Cache的组织CacheCache块号2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache全关联映射总结CacheCache主存地址长度=N=(s+w)位主存可寻址单元数=2N=2s+w 字或字节块大小=行大小=X=2w字或字节字号域=w位主存块在Cache中对应的行号不固定标记域Tag的长度=s 位主存中的总块数=2N/2w=2s+w/2w=2s块号位数=s位2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache全相联映射的优缺点CacheCache优点:主存块可以映射到Cache的任意一行装入和替换灵活 缺点:需要并行比较电路复杂且昂贵系统开销大只适合于一些容量较小、功能特殊的Cache