采用指令Cache与数据Cache分离的主要目的是（） 降低Cache的缺失损失 提高Cache的命中率 降低CPU的平均访存时间 减少指令流水线资源冲突

采用指令Cache与数据Cache分离的主要目的是提高CPU的执行效率，即降低CPU的平均访存时间。

在程序运行过程中，指令和数据通常存储在不同的内存区域中，因此，将指令Cache和数据Cache分离可以分别缓存指令和数据，使得CPU在执行指令时可以同时访问指令Cache和数据Cache，从而降低了CPU的平均访存时间，提高了CPU的执行效率。

此外，由于指令Cache和数据Cache分别缓存指令和数据，因此可以通过优化Cache的大小、映射方式和替换算法等来更好地适应不同类型的程序和数据访问模式，从而进一步提高CPU的执行效率。因此，选项中正确的答案是“降低CPU的平均访存时间”。

相关问题

在模拟器上实现在任意访存块地址流下cache存储器的存储过程,并求出命中率。

在模拟器上实现在任意访存块地址流下cache存储器的存储过程并求出命中率，需要进行以下步骤：

1. 设定cache存储器的大小、块大小、关联度等参数。
2. 创建一个cache存储器的数据结构，包括索引、标志位、块大小、有效位、替换策略和相应数据等字段。
3. 读取访存块地址流，每次到达一个地址时，首先通过索引找到对应的cache行。
4. 检查标志位，如果与当前访存地址的块地址相等，则表示命中，进入步骤7；否则，执行步骤5。
5. 查看有效位，如果为1，则表示当前cache行已经被占用，执行步骤6；否则，执行步骤7。
6. 根据替换策略（如LRU、FIFO等），选择一个待替换的cache行。
7. 将当前访存地址的块数据写入选择的cache行，并更新标志位、有效位、数据等字段。
8. 统计每一次访存的命中情况，命中则命中计数加1，不命中则不命中计数加1。
9. 在访存结束时，计算出命中率，即命中次数除以总的访存次数。

通过以上步骤，在模拟器上可以实现在任意访存块地址流下cache存储器的存储过程，并计算出命中率。这可以帮助我们评估cache的性能以及优化cache的设计。

分析各种优化后的 Cache 的命中率/不命中率

Cache 的命中率是指在 CPU 访问内存时，所需的数据已经在 Cache 中，从而避免了访问内存的时间。而不命中率是指所需的数据不在 Cache 中，需要访问内存来获取数据的比例。

优化 Cache 命中率的方法包括：

1. 提高 Cache 的大小：增加 Cache 的大小可以减少不命中率，因为更多的数据可以被存储在 Cache 中。

2. 提高 Cache 的关联度：增加 Cache 的关联度可以减少不命中率，因为更多的数据可以被存储在 Cache 中。

3. 使用更快的 Cache 技术：更快的 Cache 技术可以减少不命中率，因为更快的 Cache 可以更快地响应访问请求。

4. 提高程序的局部性：程序的局部性是指程序在执行时访问的数据和指令有很高的相似性。提高程序的局部性可以减少不命中率，因为更多的数据可以被存储在 Cache 中。

优化 Cache 不命中率的方法包括：

1. 提高 Cache 的大小：增加 Cache 的大小可以减少不命中率，因为更多的数据可以被存储在 Cache 中。

2. 提高 Cache 的关联度：增加 Cache 的关联度可以减少不命中率，因为更多的数据可以被存储在 Cache 中。

3. 使用更快的 Cache 技术：更快的 Cache 技术可以减少不命中率，因为更快的 Cache 可以更快地响应访问请求。

4. 优化程序的访存模式：访存模式是指程序在执行时访问内存的方式。优化程序的访存模式可以减少不命中率，因为更多的数据可以被存储在 Cache 中。

总体而言，提高 Cache 的大小、提高 Cache 的关联度、使用更快的 Cache 技术和优化程序的访存模式都可以同时提高 Cache 的命中率和不命中率。但是，不同的优化方法对命中率和不命中率的影响程度不同，需要根据具体情况进行选择和权衡。