低位交叉访问的多体存储器设计与计算平均指令数

在IT领域中，存储系统测试是确保硬件和软件性能的关键环节。这个习题文档聚焦于存储系统的架构和设计，特别是涉及Cache与主存（主存储器）之间的交互。Cache是一种高速缓冲存储器，它位于CPU（中央处理器）和主存之间，用于临时存储频繁访问的数据，提高数据读取速度。组相联映象（Set-associative mapping）是Cache的一种常见组织方式，它根据部分地址（如组号）来定位数据块，而不是全匹配。 题目中提到的计算机Cache采用组相联映像，每组有4个块，每个块大小为128字节，总共有64个Cache块。这意味着Cache的组数为64块除以每组4块，即16组。主存容量是4096块，通常主存地址需要包括区号和块内地址两部分。由于主存容量是Cache容量的64倍，我们可以推测这是一个直接映射（Direct Mapping）或组相联映像系统，因为如果是直接映射，区号将是唯一的，而组相联映像中，区号可能还需要加上组号来定位精确的主存位置。 主存的区号对应于Cache的组号，每组4块，所以区号为4位（2^4 = 16组）。剩下的位数用于表示块内地址，因为128字节的块大小，需要7位二进制表示（2^7 = 128）。因此，总的主存地址长度应该是区号（4位）加上组内地址（7位），总共11位。但是，题目中给出的选项中没有“11”，而是A选项“19”，这可能是包含了其他额外的信息，比如可能还包括了页（Page）标识符或其他扩展地址字段，这些在某些复杂系统中是常见的。 根据题目描述，正确答案是A）19位，但实际的计算过程是：主存区号4位 + 组内地址7位，总计11位，可能额外的8位用于其他地址细节，这使得答案看起来像是19位。这需要进一步确认习题的具体上下文，以便准确解析为何是19位。在进行存储系统设计时，理解地址映射和寻址机制对于优化系统性能至关重要。