、请从硬件复杂度、对增大CPU周期的影响、冲突概率、空间利用率 等几个角度分析比较Cache三种不同映像方式,选择括号内的描述项填
时间: 2023-08-28 15:03:47 浏览: 101
时间复杂度分析-02.算法设计目标与时间复杂度与空间复杂度
Cache的三种映像方式是直接映像、全相联映像和组相联映像。可以从以下几个角度进行比较:
1. 硬件复杂度:直接映像方式的硬件复杂度最低,因为只需要一个索引位和一个标记位;全相联映像方式的硬件复杂度最高,因为需要比较所有的标记位;组相联映像方式相对于前两者,需要更多的硬件来实现组的管理,但是比全相联映像方式要简单。
2. 对增大CPU周期的影响:直接映像方式由于存在冲突,容易产生较高的失效率,从而增大CPU周期;全相联映像方式失效率最低,但是由于需要比较所有标记位,会增加CPU的访存时间,也会增大CPU周期;组相联映像方式失效率相对于全相联映像方式有所增加,但是较好地平衡了失效率和访存时间,因此对增大CPU周期的影响相对较小。
3. 冲突概率:直接映像方式由于索引位的限制,容易产生冲突,从而增加失效率;全相联映像方式由于每个块都可以映射到任意一个位置,不存在冲突;组相联映像方式相对于直接映像方式,采用了组的概念,减少了冲突的概率。
4. 空间利用率:直接映像方式的空间利用率最低,因为每个索引位只能映射到一个块;全相联映像方式的空间利用率最高,因为每个块都可以映射到任意一个位置;组相联映像方式相对于直接映像方式,采用了组的概念,增加了空间利用率。
因此,直接映像方式适用于对于硬件资源有限的系统,但是容易产生冲突;全相联映像方式适用于对失效率有较高要求的系统,但是会增加CPU的访存时间;组相联映像方式适用于需要平衡失效率和访存时间的系统,但是需要更多的硬件实现组的管理。
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