Cache与主存地址映射中,直接相联映射、全相联映射、组相联映射,地址设计 命中率计算 指令集设计 多体并行存储器带宽相关计算 总线带宽计算
时间: 2024-02-29 17:54:22 浏览: 154
Cache和主存的三种映射方式
1. Cache与主存地址映射:
直接相联映射:将主存地址分为标记位、组地址和块地址,其中标记位表示该块是否存在于Cache中,组地址表示该块属于哪个组,块地址表示在组内的哪个位置。映射方式简单,但容易产生冲突,命中率相对较低。
全相联映射:将主存地址分为标记位和块地址,每个Cache行都可以存储任意一个块,因此不存在冲突,但需要比较所有行的标记位,相对较慢。
组相联映射:将主存地址分为标记位、组地址和块地址,每个组内有多个行,属于同一组的块映射到同一个组内,采用类似直接相联的方式映射到组内的某一行。相对于直接相联,组相联可以减少冲突,提高命中率。
2. 命中率计算:
命中率 = 命中次数 / 总访问次数
其中,命中次数表示在Cache中找到所需数据的次数,总访问次数表示访问Cache的总次数。
3. 指令集设计:
指令集设计需要考虑CPU的架构、寻址方式、指令格式等多个因素。其中寻址方式包括直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址寻址、变址寻址等。指令格式包括操作码、寄存器地址、立即数等信息。指令集设计需要考虑指令的功能、执行效率、编码复杂度等因素。
4. 多体并行存储器带宽相关计算:
多体并行存储器的带宽计算公式为:
带宽 = 数据位宽 * 存储体数量 * 存储体时钟频率
其中,数据位宽表示每个存储体的数据位数,存储体数量表示并行存储体的数量,存储体时钟频率表示每个存储体的时钟频率。
5. 总线带宽计算:
总线带宽计算公式为:
带宽 = 总线宽度 * 总线时钟频率
其中,总线宽度表示总线的数据位宽,总线时钟频率表示总线的时钟频率。
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