己知主存空间大小为 1MB,按字节编址,块大小为 512 字节。cache 数据区本即:不包括标记、有效位等存储区) 容量为 8kb?主存和 cache 之间采用2路组相联映射和全写方式。cache 存储区的部分数据如左图所示。请判断 CPU 访问内存单元 4134EH 时,cache 是否命中?要求说明分析判断的过程。
时间: 2024-04-21 18:27:01 浏览: 19
根据2路组相联映射的规则,主存地址空间中的每个块只能映射到缓存中的两个块中的一个,而具体映射哪个块是由主存地址块号的奇偶性来决定的。因此,我们需要先确定内存地址4134EH所在的块号,再根据块号和2路组相联映射的规则来判断是否命中缓存。
首先,将4134EH转换成二进制,得到:0100000100110100B。因为块大小为512字节,所以低9位表示单元内的偏移量,可以忽略不计。而剩余的19位表示单元所在的块号,即:01000001001101B。因此,内存地址4134EH所在的块号为01000001001101B。
接下来,按照2路组相联映射的规则,我们需要判断01000001001101B这个块号所对应的缓存行是否命中。根据缓存存储区的数据,我们可以发现,该块号对应的两个缓存行分别是第1行和第3行。因为采用了2路组相联映射,每个块只能映射到这两个缓存行中的一个,因此,我们需要分别比较这两个缓存行中的标记位和块号标记是否与01000001001101B匹配。
首先,比较第1行中的标记位,可以发现其值为0,而不是1,因此第1行不命中。接下来,比较第3行中的标记位,可以发现其值为1,符合要求。接着,比较第3行中的块号标记,可以发现其值为01000001001101B,也符合要求。因此,我们可以得出结论:CPU访问内存单元4134EH时,命中缓存,数据直接从缓存中读取。
相关问题
若计算机主存地址为 32 位,按字节编址,Cache 数据区大小为 32KB,主存块大小为 32B,采用直接映射方式和回写(Write Back)策略,则 Cache 行的位数至少是
根据题目中给出的信息,我们可以使用以下公式来计算直接映射高速缓存的每个行的位数:
Cache行大小(位数)= 块大小(字节) × 8 + 标记位(位) + 有效位(位)
其中,有效位指的是用于判断当前Cache行是否已经被占用的位。因为本题中采用的是回写(Write Back)策略,所以需要额外增加一个“修改位”(Dirty Bit),用于标记当前Cache行中的数据是否已经被修改。
我们已知主存地址为32位,按字节编址,则表示最多可以寻址的主存单元数为2^32个,也就是4GB。因为主存块大小为32B,所以每个主存块包含32/1=32个字节。因此,主存中共有4GB/32B=2^28个主存块。
Cache数据区大小为32KB,即2^15B。假设Cache行数为2^m,则每个Cache行包含32B/2^m个块。因为采用直接映射方式,所以Cache行数等于主存块数,即2^28。因此,有以下等式成立:
32 KB = 2^15 B = 2^m × (32 B/2^m + 标记位(位) + 1(有效位) + 1(修改位))
化简可得:
2^m = 2^5 × 1024 / (32 + 1 + 1) = 64
因此,Cache行的位数至少为:
32 B × 8 + 1 + 1 + 6 = 263 bit
因为采用回写策略,所以需要增加一个修改位(Dirty Bit)来标记当前Cache行中的数据是否已经被修改。因此,每个Cache行需要增加一个额外的位,也就是上面公式中的1。
若计算机主存地址为32位,按字节编址,某Cache 的数据区容量为32KB,主存块大小为64B,采用8路组相联映射方式,该Cache中比较器的个数和位数分别为
根据题目的描述,我们可以计算出Cache的参数信息。
Cache容量为32KB,即32 × 1024B = 32768B。
主存块大小为64B,即每个主存块占用64个字节。
由于采用8路组相联映射方式,每个组内有8个块。
首先,我们需要计算Cache的组数。每个组内有8个块,所以总共有32768B / (8B × 8) = 512个组。
然后,我们可以计算比较器的个数。由于采用了8路组相联映射方式,每个组需要进行8路的比较。所以比较器的个数为512 × 8 = 4096个。
最后,我们需要计算比较器的位数。每个比较器需要比较主存块的标记位,而主存块的大小为64B。根据题目中给出的信息,计算机主存地址为32位,按字节编址,那么主存地址的低6位表示字节偏移量,剩下的26位表示块号。所以每个比较器需要比较26位的标记位。
综上所述,该Cache中比较器的个数为4096个,比较器的位数为26位。