把主存的地址空间映射到cache的地址空间叫做地址映射

地址映射是指将主存中的地址空间映射到缓存中的地址空间的过程。具体来说，当CPU访问主存中的某个地址时，如果该地址所对应的数据已经被缓存在缓存中，则CPU直接从缓存中获取数据；否则，CPU需要将该地址所对应的数据从主存中读取到缓存中，并在缓存中建立一份该数据的副本。为了实现地址映射，缓存需要维护一个映射表，用于记录主存地址和缓存地址之间的对应关系。当CPU访问某个地址时，缓存会根据映射表进行地址转换，从而确定该地址在缓存中的位置。地址映射的实现方式有多种，其中最常见的是直接映射、全相联映射和组相联映射。

相关问题

有一个Cache主存系统，主存容量2MB，Cache容量64KB，每个字块4KB，采用直接映射方式。存储字按字节编址。该主存地址所在的主存字块映射到Cache的什么位置（写出Cache字块号，要求给出计算过程）

首先要确定主存地址和字块的对应关系。由于每个字块大小为4KB，因此主存中的每个字块占用4个连续的地址。所以，主存地址的后12位（2^12=4KB）表示该地址所在的字块内的偏移量，而主存地址的前20位表示该地址所在的字块号。

Cache容量为64KB，即可以存储16个主存字块。采用直接映射方式，Cache中每个字块都对应着唯一的主存字块。每个主存字块的地址映射到Cache中的位置可以通过以下计算得到：

Cache块号 = 主存块号 mod Cache块数 = 主存块号 mod 16

其中，主存块号是主存中该地址所在的字块号，Cache块数为Cache总容量除以每个字块大小，即64KB/4KB=16。

因此，该主存地址所在的主存字块映射到Cache的位置为：

Cache字块号 = 主存字块号 mod 16 = 主存地址的前20位 mod 16

计算过程如下：

主存地址 = 0x123456，主存字块号 = 0x123（前20位），

Cache字块号 = 0x123 mod 16 = 0x3

因此，该主存地址所在的主存字块映射到Cache的位置为Cache中的第3个字块。

有一个Cache主存系统，主存容量2MB，Cache容量64KB，每个字块4KB，采用直接映射方式。存储字按字节编址。(1) 写出主存地址结构和Cache地址结构(2) 若主存地址为DE8F8H，那么它在主存的哪一个字块中（写出主存字块号，要求给出计算过程）？(3) 该主存地址所在的主存字块映射到Cache的什么位置（写出Cache字块号，要求给出计算过程）？5

(1) 主存地址结构：主存容量为2MB，即2^21个字节，需要21位二进制数来表示主存地址。每个字块为4KB，即2^12个字节，需要12位二进制数来表示字块内地址。因此，主存地址结构为21位二进制数和12位二进制数。

Cache地址结构：Cache容量为64KB，即2^16个字节，需要16位二进制数来表示Cache地址。每个字块为4KB，即2^12个字节，需要12位二进制数来表示字块内地址。因此，Cache地址结构为16位二进制数和12位二进制数。

(2) 主存地址DE8F8H转换成二进制为：11011100100011111000B。由于每个字块为4KB，即2^12个字节，所以主存地址的低12位表示字块内地址，高21位表示字块号。因此，主存字块号为110111001000B，转换成十进制为：5632。

(3) 采用直接映射方式，主存的一个字块只能映射到Cache的一个特定位置。Cache的容量为64KB，即2^16个字节，每个字块为4KB，即2^12个字节，因此Cache共有2^4=16个字块。直接映射方式下，主存的字块号对16取模，即可得到该主存字块映射到Cache的位置。

5632 mod 16 = 0

因此，主存地址DE8F8H所在的主存字块映射到Cache的第0个字块。