假设主存容量 16M×32 位,cache 容量 64K×32 位,主存与 cache 之间以每块 4×32 位大小传送 数据,请确定直接映射方式的有关参数,并画出主存地址格式
时间: 2024-11-13 19:24:35 浏览: 97
假设采用直接映射(Direct Mapping)方式,内存地址线的数量应该等于主存的字节数组长度,即16M字节对应2^24位。因为每个Cache块包含4个字(4 × 32位),所以需要Log2(64K / 4) = Log2(16K) = 14条地址线用于Cache块的索引。
计算得出:
- 主存总线宽度:32位
- Cache线宽:4 × 32位 = 128位
- Cache块大小:4 × 32位 = 128位
- Cache行数:Cache容量 / Cache块大小 = 64K * 32位 / 128位 = 512行
- Cache块数目:Cache容量 / Cache块大小 = 64K块
主存地址格式通常包括以下几个部分:
- 物理块地址 (PBA): 包含了Cache块索引和偏移量,用于定位到具体的Cache块,由14位地址线组成。
- 物理页编号 (PPN): 根据直接映射,每个Cache块对应主存的一个物理页,所以不需要额外的地址空间,但如果是分页系统,这里会有一个页目录信息。
- 内存地址剩余部分 (Physical Address): 这部分取决于系统的具体实现,比如是否还有其他层次的缓存映射,一般至少包含20位(2^20 = 1MB,超过16MB),用于区分不同的主存区域。
由于这里是简化的描述,实际设计中还需要考虑虚拟地址空间、地址变换等细节。下面是示意性的主存地址格式:
```
[ Physical Page Number (PPN) | Cache Block Index (PBA) | Memory Offset ]
```
其中,PPN占据高位,PBA位于中间,Memory Offset负责存储剩余的内存地址信息。
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