撰写一个cache模拟器,模拟cache不同配置下的命中率。 语言不限,C/C++/Java/Python等各种语言均可。 使用提供的trace文件进行评测。 要求能输入以下Cache配置参数对不同配置下的Cache命中率进行统计。 (1)Sizes: 1024, 2048, 4096, 8192, 16384 bytes (2)Block size: 8 bytes,16 bytes,32bytes (3)Associativities: Direct Mapped, 2-way, 4-way, 8-way (4)Replacement Policy: LRU, FIFO,Random 不用做图形化输入界面,只要能输入参数即可。

时间: 2024-04-02 14:34:44 浏览: 122
好的,我明白了你的要求。以下是一个简单的Python程序,用于模拟Cache不同配置下的命中率,使用的是提供的trace文件进行评测。 ```python import sys # Cache配置参数 cache_sizes = [1024, 2048, 4096, 8192, 16384] block_sizes = [8, 16, 32] associativities = [1, 2, 4, 8] replacement_policies = ['LRU', 'FIFO', 'Random'] # 读取trace文件 def read_trace(trace_file): with open(trace_file, 'r') as f: trace = f.readlines() return trace # 模拟Cache def simulate_cache(trace, cache_size, block_size, associativity, replacement_policy): num_blocks = cache_size // block_size num_sets = num_blocks // associativity cache = [[0, 0] for i in range(num_blocks)] # 标记位和计数器 hits, misses = 0, 0 for line in trace: address = int(line.split()[1], 16) block_address = address // block_size tag = block_address // num_sets set_index = block_address % num_sets found = False for i in range(associativity): index = set_index * associativity + i if cache[index][0] == tag: cache[index][1] += 1 hits += 1 found = True break if not found: misses += 1 if replacement_policy == 'LRU': min_count = sys.maxsize min_index = -1 for i in range(associativity): index = set_index * associativity + i if cache[index][1] < min_count: min_count = cache[index][1] min_index = index cache[min_index][0] = tag cache[min_index][1] = 0 elif replacement_policy == 'FIFO': min_count = sys.maxsize min_index = -1 for i in range(associativity): index = set_index * associativity + i if cache[index][1] < min_count: min_count = cache[index][1] min_index = index cache[min_index][0] = tag cache[min_index][1] = misses elif replacement_policy == 'Random': index = set_index * associativity + random.randint(0, associativity-1) cache[index][0] = tag cache[index][1] = 0 hit_rate = hits / (hits + misses) return hit_rate # 主程序 if __name__ == '__main__': trace_file = 'trace.txt' # trace文件路径 trace = read_trace(trace_file) for cache_size in cache_sizes: for block_size in block_sizes: for associativity in associativities: for replacement_policy in replacement_policies: hit_rate = simulate_cache(trace, cache_size, block_size, associativity, replacement_policy) print('cache_size:', cache_size, 'block_size:', block_size, 'associativity:', associativity, 'replacement_policy:', replacement_policy, 'hit_rate:', hit_rate) ``` 该程序首先定义了Cache的配置参数,读取了trace文件,然后通过`simulate_cache`函数模拟了Cache不同配置下的命中率。在这个函数中,我们首先计算出Cache的大小、块大小、组相连度和块数等参数,然后用一个二维数组`cache`来模拟Cache的存储,每个元素包含一个标记位和一个计数器。对于每个访问请求,我们首先计算出标记位、组索引和块索引,然后在Cache中查找该块是否存在,如果存在,就将命中计数器加1,否则将缺失计数器加1,并根据替换策略选择要替换的块,更新标记位和计数器。 在程序的主程序中,我们循环遍历所有的配置参数,调用`simulate_cache`函数模拟命中率,并输出结果。
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