计算机组成原理(白中英)第3章答案.ppt 练习6、下列有关RAM和ROM的叙述中，正确的是（ ） I、 RAM是易失性存储器，ROM是非易失性存储器 II、 RAM和ROM都是采用随机存取的方式进行信息访问 III、RAM和ROM都可用作Cache IV、RAM和ROM都需要进行刷新 A. 仅I和II B. 仅II和III C. 仅I,II，III D. 仅II，III，IV 若不考虑用于Cache一致性维护和替换算法的控制位，则每个Cache行要占用1位的有效位、19位的行标记和64B（即512位）的数据位，因此数据Cache的总容量为： 8×(1+19+512)=4256位=532字节 (2)数组素a[0][31]所在的主存块对应的Cache行号为： （（320＋（0×256＋31）×4）div 26）mod 23＝6 数组素a[1][1]所在的主存块对应的Cache行号为： （（320＋（1×256＋1）×4）div 26）mod 23＝5 (3)每个Cache行包含16个用32位补码表示的整数并且按行优先方式存放，对于程序A，每次Cache不命中时，将从主存中调入一个Cache行，由于数组素按行的方式访问，则接下来对该Cache行中的其它15个素的访问均会命中，所有Cache行均会被依次访问16个素且不重复（一次不命中），则访问数据Cache的命中率为：15/16＝93.75％。 对于程序B，每次Cache不命中时，将从主存中调入一个Cache行，由于数组素按列的方式访问，依次访问的素均位于不同的Cache行中，由于Cache空间只能存放8个Cache行，每次访问Cache不命中时调入Cache的行还没等到第二次访问就被其它的Cache行所替换，则访问数据Cache的命中率为：0。 由于执行程序A时Cache的命中率高，因此程序A的执行时间更短。 * * 特点 一个主存块只能调入cache的一个特定行中 。 优点 该映射函数实现简单，查找速度快； 主存地址的中间c位即为Cache的行地址； 在对应的块表中使用高t位地址进行比较，决定是否命中； 缺点 灵活性差； 主存的2t个字块只能对应唯一的Cache字块，即使Cache中别的字块空着也不能占用。 直接映射Cache的特点 * * 设主存共512个单（字节）， Cache共32个单，块大小为8个字节，试用直接映射方式组织Cache。 主存512个单，每块8字节； 主存地址需9位(29=512)，共512/8=64块 主存地址包括：主存块号m=6，块内地址b=3 Cache共32个单，每行8字节 Cache地址需5位，共32/8=4行 Cache地址为：Cache行号c=2，行内地址b=3 直接映射举例（1/3） 2位Cache行号 3位行内地址 4位主存标记 2位Cache行号 3位块内地址 * * 直接映射举例（2/3） 0000 0000 CPU发送地址： 0000 01 001 ⊕ 相等 * * 直接映射举例（3/3） 若CPU发出的主存地址为0000 01 001； 先取高4位地址（主存标记0000）送往比较器的一端； 再用中间的2位地址（Cache行号01），在块表中取出该单中保存的主存标记送往比较器的另一端； 若二者相等，则为命中，直接访问Cache的第01行中地址为001的单，读取数据； 若二者不相等，则为未命中； 直接使用0000 01 001地址访问主存单； 同时，将主存地址0000 01 000~ 0000 01 111的8个字节内容送到Cache的01000~01111单中； * * 【例2】设主存容量1MB，cache容量16KB，块的大小为512B，采用直接映射方式。 块表的容量多大？ 画出地址映射及变换示意图。 主存地址为CDE8FH的单在cache中的什么位置？ 行地址 行内地址 13 9 8 0 Cache地址格式 主存的地址格式 主存标记 Cache行号 块内地址 19 14 13 9 8 0 * * 【例2】设主存容量1MB，cache容量16KB，块的大小为512B，采用直接映射方式。 块表的容量多大？ 块表的大小为25×6位； 画出地址映射及变换示意图。 见下页图； 主存地址为CDE8FH的单在cache中的什么位置？ 主存地址CDE8FH＝1100 1101 1110 1000
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