主存块大小为32b表示什么
时间: 2024-04-17 10:28:52 浏览: 201
主存块大小为32B表示每个主存块(也称作cache行)可以存储32个字节的数据。在计算机系统中,主存块是指CPU和内存之间的缓存。当CPU需要读取或写入内存中的数据时,首先会查找缓存中是否存在该数据,如果存在则直接读取或写入缓存中的数据,如果不存在则需要从内存中读取或写入数据。主存块大小是影响缓存性能的重要因素之一,通常情况下,主存块越大,缓存的命中率越高,缓存性能也越好。
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。
必答 某计算机存储器按字节编址,虚拟(逻辑)地址空间大小为16MB,主存(物理)地址空间大小为1MB,页面大小为4KB,Cache采用直接映射方式,共8行;主存与Cache之间交换的块大小为32B。系统运行到某一时刻时,页表的部分内容和Cache的部分内容分别如左图、右图所示,图中页框号及标记字段的内容为十六进制形式,问:虚拟地址共有几位? 物理地址共有几位?(用空格分离答案)
由题可知,虚拟地址空间大小为16MB,而页面大小为4KB,因此,虚拟地址空间可以被划分为$2^{20}\div 2^{12}=2^{8}$个页面,每个页面的大小为4KB,即$2^{12}$B。
在直接映射的Cache中,每一行可以缓存一个页面,且Cache共有8行,则Cache的大小为8个页面,即32KB,而每个块的大小为32B,则每个页面可以被划分为$2^{12}\div 2^5=2^7$个块,因此,Cache中每一行的块号占用7位,而标记字段占用的位数为$32-7-\log_2 32=20$位。
根据页表和Cache的内容,可以得到以下信息:
- 虚拟地址的高8位为页面号,因为虚拟地址空间大小为16MB,可以表示为$2^{24}$个字节,而页面大小为$2^{12}$个字节,故需要8位表示页面号。
- 虚拟地址的中间5位为页面内偏移量,因为页面大小为$2^{12}$个字节,故需要12位表示偏移量,而每个页面可以被划分为$2^7$个块,故需要7位表示块内偏移量。
- 物理地址的高3位为页框号,因为主存的大小为1MB,可以表示为$2^{20}$个字节,而页面大小为$2^{12}$个字节,故需要20-12=8位表示页框号。
- 物理地址的中间5位为块内偏移量,同理,需要7位表示块内偏移量。
- 根据Cache的直接映射方式,可以得到Cache行号占用的位数为$log_2 8=3$位,而Cache中每一行的块号占用7位,故物理地址的低17位可以分成两部分,前3位为Cache的行号,后14位为块号内偏移量。
因此,虚拟地址共有13位,物理地址共有20位。
答案:13 20
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