主存地址位数：log2主存容量
地址映射机制
相联存储器：地址本身包含着位置啊可比较的信息啊等内容信息，可根据区分地址内容进行寻址
主存地址 = 块地址 + 块内偏移地址 = （Tag + Index） + 块内偏移地址
cache结构
- 好多行
- 每行与主存块大小相等
- 每行 = tag + data + valid + dirty
三种映射方式
- 全相联：cache行号 = random（内存块号）
- 直接相联：cache行号 = 内存块号 % cache行数
- 组相联：两者结合。8行1路组相联就是全相联，8行8路组相联就是直接相联
1. 全相联映射
- 主存分块，Cache行 （Line），两者大小相同
- 映射算法：主存的数据块可映射到Cache任意行， 同时将该数据块地址对应行的标记存储体中保存
- 例如：
- 设每块4（22）个字，主存大小为1024（210）个字
- 则第61 个字的主存地址为： 00001111 01 （块号 块内地址）（前面8位，后面2位）
- 主存分块后地址就从一维变成二维
-
特点
- Cache利用率高
- 块冲突率低
- 淘汰算法复杂
-
应用场合
- 小容量Cache
2. 直接映射
主存分块，Cache行 （Line），两者大小相同
主存分块后还将以Cache行数为标准进行分区
-
映射算法：
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Cache共n行，主存第 j 块号映射到Cache 的行号为：
i = j mod n （(块地址)mod(cache中的块数)） 即主存的数据块映射到Cache特定行
-
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例如：
- 设每块4个字，主存大小为1024个字
- Cache分为4行，主存1个区就有4块
- 第61个字的主存地址为： 000011 11 01 （区号，区内块号，块内地址）
- 主存地址从一维变成三维
- 特点
- Cache利用率低
- 块冲突率高
- 淘汰算法简单
- 应用场合
- 大容量Cache
3. 组相联映射
- 主存分块，Cache行 （Line），两者大小相同
- Cache分组（每组中包k行）
- 主存分块后还将以Cache组数为标准进行分组
-
映射算法
-
Cache共n组，主存第j块号映射到Cache 的组号为：
i = j mod n
即主存的数据块映射到Cache特定组的任意行
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例子：
本例假定K=4（4路组相联映射方式）
设每块4个字，主存大小为1024个字
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Cache分为4行，第61个字的主存地址为：
0000111 1 01 （组号，组内块号，块内地址）
主存地址从一维变成三维
K=1的组相联就是直接相联
K=存储器行数 的组相联就是 全相联映射
计算题
某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。每个主存块大小为32字节，按字节编址。主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是（ ）（组号从0开始编号）
解：主存块大小：32字节，则字块内地址的位数：log2 32 = 5
Cache分组数量：16/2 = 8，则组地址位数：log2 8 = 3
129(10) = 1000 0001(2)，它的组号应为100(2) = 4(10)某计算机的Cache共有8块，采用直接映射，每个主存块大小为32字节（按字节编址）。主存129号单元所在主存块应装入到的Cache块号是（ ）（块号从0开始编号）
解：主存块大小：32字节，则字块内地址的位数：log2 32 = 5
Cache分组数量：8，则组地址位数：log2 8 = 3
129(10) = 1000 0001(2)，它的组号应为100(2) = 4(10)
