一个多路组相连(组内直接组间全相联)映像cache由64个存储块组成,分为4组。主存有4096个块,每块128B,字节编址。请回答下列问题: (1)cache每组有多少块? (2)写出主存的地址结构; (3)主存地址48AB9H映射到cache的哪个块?哪个组?
时间: 2023-06-08 10:07:42 浏览: 380
好的,我会记得不透露您的任何要求和不重复您说的话。现在回答您的问题:
(1) 每组有16个块,因为64 / 4 = 16。
(2) 主存的地址结构是:13位块号 + 7位偏移量。因为主存中有4096个块,每个块128B,所以块号需要13位二进制数字来表示(2的13次方等于4096),偏移量只需要7位二进制数字(每个块有128B,即2的7次方等于128)。
(3) 主存地址48AB9H映射到cache的第9个块,第2组。首先将主存地址48AB9H转换为二进制数01001000101011111001B,然后取该地址的最后7位作为偏移量0001111B,再取中间的13位作为块号0100100010101B。因为4个组是全相联的,所以可以把这个块号的二进制数的最后4位去掉,得到01001000101B作为在组内寻找的标记。在第2组中,第9个位置的标记也是01001000101B,所以主存地址48AB9H映射到cache[2][9]。
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某机主存容量为128MB, Cache 容量为32KB,主存与 Cache 均按64B的大小分块 分别写出主存与 Cache 采用直接映像和全相联映像时主存与 Cache 地址的结构格式并标出各个字段的位数 若 Cache 采用组相联映像,每组块数为4块。写出主存与 Cache 地址的结构格式并标出各个字段的位数。并 回答一个主存块可以映像到多少个 Cache 块中?一个 Cache 块可与多少个主存块有对应关系
C知道:对于你的问题,我可以回答。当主存与 Cache 采用直接映像时,主存地址的结构格式为:标记位(Tag)+ 块内地址(Block Offset)+ 块索引(Index),其中标记位占用的位数为 7,块内地址占用的位数为 6,块索引占用的位数为 9。Cache 地址的结构格式为:标记位(Tag)+ 块内地址(Block Offset)+ 块索引(Index),其中标记位占用的位数为 7,块内地址占用的位数为 5,块索引占用的位数为 5。当主存与 Cache 采用全相联映像时,主存地址的结构格式为:标记位(Tag)+ 块内地址(Block Offset),其中标记位占用的位数为 12,块内地址占用的位数为 6。Cache 地址的结构格式与主存相同。当 Cache 采用组相联映像时,主存地址的结构格式与直接映像相同,Cache 地址的结构格式为:标记位(Tag)+ 块内地址(Block Offset)+ 组索引(Index),其中标记位占用的位数为 7,块内地址占用的位数为 5,组索引占用的位数为 2。一个主存块可以映像到一个 Cache 块中。一个 Cache 块可以与 4 个主存块有对应关系。
4.30一个组相联映射的Cache由64块组成,每组内包含4块。主存包含4096块,每块由 128字组成,访存地址为字地址。试问主存和 Cache 的地址各为几位?画出主存的地址格式。
在一个组相联映射的Cache系统中,我们首先需要了解地址是如何划分为Cache块、组和主存块的部分。给定的信息有:
- Cache由64块组成,每组有4块。
- 主存共有4096块,每块大小是128字。
1. **Cache地址位数**:
- 每个Cache块是一次访问的基本单元,所以Cache的总块数决定了其地址线的数量。由于有64块,那么Cache地址需要6位(2^6 = 64)来表示每个块。
- 而每组有4块,因此需要额外的一位(2^1 = 2)来指定位组,即组标识。
2. **主存地址位数**:
- 主存由4096块组成,这意味着它的地址线数等于主存块的数目对2取对数。因为4096 = 2^12,所以主存地址需要12位来唯一标识每一个块。
- 另外,由于每块有128字,如果我们考虑的是字级别的寻址,我们需要再加一位作为字的索引(2^1 = 2),总共13位来表示主存的一个存储单元。
3. **地址格式设计**:
- 主存地址格式通常包括:13位的字地址 + 1位的块内偏移(用于128字内的位置)。
- Cache地址格式包括:6位的组地址 + 1位的组内偏移(因为每组4块) + 5位的块地址(用于64块的范围)。
由于这是一个文字描述,实际的图形化展示可能涉及更多细节,但以上就是基本的理论分析。下面是简化的示意图:
```
Main Memory Address Format (13 bits):
-----------------------------------
| Block Index (12 bits) | Word Offset (1 bit) |
-----------------------------------
Cache Address Format (7 bits for block, 1 for group):
----
| Group Address (1 bit) | Group Within Block (1 bit) | Block Address (5 bits) |
--------------------------------------------------
```
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