PA3：存储管理实践 - Cache与分段分页机制

"PA3-存储管理1是一个关于计算机存储管理的实验，主要涉及缓存(Cache)、二级缓存、IA-32分段机制和分页机制的实现。实验耗时45小时，预计编写500行代码。实验分为三个阶段，阶段1要求实现Cache，阶段2涉及IA-32分段机制，阶段3涵盖IA-32分页机制。选做任务包括二级Cache的实现。实验成绩由代码实现和实验报告两部分组成，其中代码实现占比70%，实验报告占比30%。代码实现中，阶段1、2、3分别占30%、20%、40%，选做任务占剩余的10%。实验还强调了在开始前需要进行Git分支管理，确保实验的正确提交。" 实验内容深入解析： 1. **Cache**: Cache是提高CPU与主内存之间数据交换速度的关键技术。在实验中，你需要实现Cache的基本功能，包括数据的存储、替换策略（如LRU、LFU等）、缓存命中率的计算等。理解Cache的工作原理，如直接映射、全相联映射和组相联映射，以及它们各自的优缺点，是完成此任务的基础。 2. **二级Cache**: 二级Cache是缓存层次结构的一部分，当一级Cache未命中时，会尝试从二级Cache中获取数据。实现二级Cache需要考虑与一级Cache的交互，以及可能的大小、速度差异对性能的影响。 3. **IA-32分段机制**: IA-32架构采用分段内存模型，将内存划分为多个独立的段，每个段有自己的基地址和长度，通过段选择符和段偏移来定位内存地址。在实验中，你需要理解段表的管理和段的寻址方式，实现段的创建、修改和访问。 4. **IA-32分页机制**: 分页是另一种内存管理方法，将内存划分为固定大小的页，通过页表来映射虚拟地址到物理地址。你需要实现分页的地址转换、页表的管理，以及处理页错误（如缺页中断）。 5. **Git软件/插件**: 实验中提到了Git作为版本控制系统，用于管理代码提交。`git commit --allow-empty -am "before starting PA3"`用于提交空的变更，`git checkout master`切换到master分支，`git merge pa2`合并pa2分支的改动，`git checkout -b pa3`创建新的pa3分支。熟悉Git基本命令对于实验过程至关重要。 实验过程中，除了代码实现，还需要撰写实验报告，对实现的功能进行详述，分析性能效果，以及可能遇到的问题和解决方案。这将有助于提高理解和理论知识，同时培养问题解决和文档记录能力。