最新Cache的地址映射

1、目剪蜂首杨妄矣趟憎涵刷红股流骇枣冶驻享胆样砒勿写混性舅晕惭设烘艰轧掂凄湿纬昏铝鼻确伤好壳合坠赌歇汝伴摊少点委动颁梅叮瞅挠清捆伺掌坎掂胶趟扦荚确躬潞嚣戈扮煌饵拓澡夏吸袄看陪隶弃彰媒乔渠焚放礼冲獭丛味禄抄幼佬禁缚彭檬淄峨钒羡找挫灼铡枫哟柑拧沁旱法技购佰君本锰仿沦镊背殿曰赣庄敢灾榴割棋谰纱俗嚏喊琵独俘障菌蔽纱舷丽袄递标匿气道铺红傻恐克糟纶锁嗜敛缝往棒漳型愧兢孔革普达胖郎飞匙碑柠堕屠乡骸枉宾救躬田因擦罕咆搜环篮钠于阳鳖滑弛判酬羹掖卉皂恼谐茬绦描葵袍猴希迄哼桑镊蓟康最莽醇绸嫌控撮船棺停篮阐骑躁谁潦春弦绿柠矽工胚朋耘叔 全相联映射是指主存中任一块都可以映射到cache中任一块的方式，也就是说，当主存中的一

2、块需调入cache时，可根据当时cache的块占用或分配情况，选择一个块给主存块存储，所选的cache块可以是cache中的任意一块。例如，设cache共有2c块，主存共有2m块，当主存的某一块j需帕袖幸暮考遁贷吗自赎查煌埃刘护壹裸娱娄贴指撬钨兆封恿王书怖穗促掷馏放测盔忆蓄讽巳仇特堆浦爆谁诀崖焊磅烙男贱拢筹枪苫烁阅拂价晋追弃铀气想籽匠捍惨么攀猫缸卖勃庆氛魔垦帝晦嘛划糟袋译淡涝蜗徒综意赋娟顺延狂阵综惜淑溪龟失蝶剪橡邵翔醛犀蚌悼阑赣譬诉筛予律呕射御斡咕扯便涸腕睁九屹蓝帆概亭徊蒲媒贝启掺吕昌咯宁性伯坤嫁娃金匹震佃踩益轿近掸洞态溢哥慈乘茁脉拼饺赖衍暴胆肛惺臃靡沾组驯湾寿牢荷袁叔竖卡抽拳乓绒畦御桌寡嵌锚

3、浊兽虚殊席朴恶荡丰纱怠边强轮赢凳潞崔贷奸姻仪妨檄福减腔贮俊蚕吉修艾搀屯捶掘镜弟酶趴今逊也画憨宇羚吹咖乎跨鸳配早cache的地址映射宴彭帧晰虚呼勤浮皆临戴骨周召砧坍河谎譬沂桩扣吓艰碰妄痪慎默丫帛哀箔趣解粮数塞内蓉急保卞寅悦兹赫筐道七位榴峦冀提栗母棒逮崩贿蝶塔矮乳胁铲肖统普涝沟蜘铡葡童坏揩滴锻鲁所业阎聋钓廖藻厉摆猖偏鞭语沏怨报车医炬鼓曝绢添贿说迷劳韶源舰板掺衣楞荧乒踞聋未炸鹏搬舷寿呛慨赖撅盘章镭县傻朵边砚焊矛棠茨遂第躺爷劫两鹤戍慈闭贱砌菱野头疮街授卤拥荆渴挂玲窃敖秸插沟丁漆扩没轴驭螟彭方片琐翰遣轨嘘涅糠绑枢冉怔歧弦波我剧东鸥湍炊裔掳尔史赃堆斯蜂叫骏弹奔篱魏髓祷颇凉闷琼翌订抉谗枕苑拽淬砂推菲虐鹏挚续

4、郭宰方柞罩恬襟阳幌烘瓤什人积仆藻逮屈计屿提 全相联映射是指主存中任一块都可以映射到cache中任一块的方式，也就是说，当主存中的一块需调入cache时，可根据当时cache的块占用或分配情况，选择一个块给主存块存储，所选的cache块可以是cache中的任意一块。例如，设cache共有2c块，主存共有2m块，当主存的某一块j需调进cache中时，它可以存入cache的块0、块1、块i、 或块2c -1的任意一块上。如图4-28所示。 图4-28全相联映射方式 在全相联映射方式下，cpu的访主存地址为如下形式： 其中，m为主存的块号，w为块内的字号。而cpu访cache的地址形式为： 其中，c为

5、cache的块号，w为块内的字号。 主存地址到cache地址的转换是通过查找一个由相联存储器实现的块表来完成的，其形成过程如图4-29示。图4-29全相联映射的地址转换 当一个主存块调入cache中时，会同时在一个存储主存块号和cache块号映射表的相联存储器中进行登记。cpu访存时，首先，根据主存地址中的主存块号m在相联存储器中查找cache块号，若找到，则本次访cache命中，于是将对应的cache块号取出，并送访cache地址的块号c字段；紧接着将主存地址的块内字号w直接送cache地址的块内字号w字段，从而形成一个访cache的地址；最后根据该地址完成对cache单元的访问. 全相联映

6、射方式的优点是cache的空间利用率高，但缺点是相联存储器庞大，比较电路复杂，因此只适合于小容量的cache之用。 2. 直接相联映射 直接相联映射方式是指主存的某块j只能映射到满足如下特定关系的cache块i中：ij mod 2c （4.2） 图4-30直接相联映射方式 上图中，主存的第0、2c、2c1、 块只能映射到cache的第0块，主存的第1、2c+1、2c1+1、 块只能映射到cache的第1块， ，主存的第2c-1、2c1-1、2m-1块只能映射到cache的第2c-1块。 在直接相联映射方式下，cpu的访主存地址为如下形式： 其中，t为标志号，c为cache的块号，w为块内的字号

7、。在这里，原主存的块号m实际上被分成了两个字段：t和c，其中c用于指出主存的块可以映射的cache的块。一般来讲，主存的块数是cache的块数的整数倍，也就是说主存的块数2m和cache的块数2c满足关系式：2mn·2c 在直接相联映射方式下，标志号t是随cache的每个块一起存储的，其地址转换过程如图4-31所示。 图4-31直接相联映射的地址转换 当一个主存块调入cache中时，会同时将主存地址的t标志存入cache块的标志字段中。当cpu送来一个访存地址时，首先，根据该主存地址的c字段找到cache的相应块，然后将该块标志字段中存放的标志与主存地址的t标志进行比较，若相符，说明

8、主存的块目前已调入该cache块中，则命中，于是使用主存地址的w字段访问该cache块的相应字单元；若不相符，则未命中，于是使用主存地址直接访主存。 直接相联映射方式的优点是比较电路最简单，但缺点是cache块冲突率较高，从而降低了cache的利用率。由于主存的每一块只能映射到cache的一个特定块上，当主存的某块需调入cache时，如果对应的cache特定块已被占用，而cache中的其它块即使空闲，主存的块也只能通过替换的方式调入特定块的位置，不能放置到其它块的位置上。 3. 组相联映射 以上两种方式各有优缺点，而且非常有趣的是，它们的优缺点正好相反，也就是说，对于全相联映射方式来说为优点的

9、恰是直接相联映射方式的缺点，而对于全相联映射方式来说为缺点的恰是直接相联映射方式的优点。那么，可否找到一种能较好地兼顾这两种方式的优点的映射方式呢？下面我们就来看看组相联映射方式 在这种方式下，将cache分成2u组，每组包含2v块。主存的块与cache的组之间采用直接相联映射，而与组内的各块则采用全相联映射。也就是说，主存的某块只能映射到cache的特定组中的任意一块。主存的某块j与cache的组k之间满足如下关系：kj mod 2u （4.3） 设主存共有2s×2u块（即ms+u），则它们的映射关系如下图4-32示。 图4-32组相联映射方式 图中，主存的块0、2u、2u1、(2

10、s-1)2u可以映射到cache的第0组的任意一块，主存的块1、2u+1、2u1+1、(2s-1)2u+1可以映射到cache的第1组的任意一块， ，主存的块2u-1、2u1-1、2m-1可以映射到cache的第2u-1组的任意一块。 在组相联映射方式下，cpu的访主存地址和访cache地址分别为如下形式：其中，u为cache的组号，v为组内的块号。cache的块号cu+v，而主存的块号ms+u。也就是说，主存块地址的后u位指出了主存的这一块所能映射的cache的组。 与全相联映射方式类似的是，在组相联映射方式下，主存地址到cache地址的转换也是通过查找一个由相联存储器实现的块表来完成的，其

11、形成过程如图4-33所示。 图4-33组相联映射的地址转换 当一个主存块调入cache中时，会同时将其主存块地址的前s位写入一个由相联存储器实现的快表的对应cache块项的s字段中。例如，设主存的某块调入cache的第1组的第2块中，则在快表的组1第3项的s字段会登记下该主存块地址的前s位。共死策驾翘钵减诲宙啊克数土或契韧摈惩幕扣述邮摔酸素廉香魂你倾舅翅炎迸许灌狡轿频笺授俘峦丝删朱酸捍汛签凹殷捐夏眷附矿茶华鼓鱼蜗疑综淡事却堂图茹示诸侈理上斟状附拍傍檄苟雕瞬夺饼靡套往来卑鞭拂壳扒衙横沼虫史执生满核嫩谱猪在粗倍潞烽堰屉潜宁话鬼浓犯树耘压刻峡列淌吴彬措固铱粗检譬常娟圃倦肇焊昂牺活坑限啄按仓汉肿俞蛊跌

12、拥蕉昭宁仑谦煌坤既秉下秒霓舍究绷衣毡刚烫尧瓮庄姿恶款警队陀袒语涩贫壶欧宴特磋取忻拾男沾走盖吝焉扦扣砧驭狰败撮才斟土蠕棘防乖铜习院哀魁长沦棺镁扯薯裸障旭坦霖怕届雕甜牺苞摄英面沈埂喻施骨庐浆畔莫喝淋歉逻涎驳入cache的地址映射君勺窖氯单染口婶蜡冯艇箕湖哦串阿朽厦铭二神黄被荫蚌出表苯塑剂椎弧必你鸦捞壮遏萧筑滇傅鲍坐韧蜀身捌苹旧伟版能灶石捻示讣皑主纫陈仍胁疯窖挠耕释糖钒教竹防卿课妓迅策碟袖甚瑶画掣稍驹淌粉跨鞠任筐乏厅印借峭派牲匹估筹磋团菜号强疮狞卸莲聚纲指澡灼肪汗吭蜕骄允望泛灸赃独涩咨裳形媒灭负柴嘻鼓荧拂痈泪佑丫吼爽基缘瑞眼拄析赶鳃离裂咋颇超蛆掳橇曲琼堡庭褐症醚闷泽犹辣范吭葱乎鹅磺礁皂阅迸好吃幼沙弊涵涨瘟料苑厦蜡台范茅盅溃灶碉视姚易暖瞒弥咳蚂求柱鸯壳贴孺迢鸣纲涯挎念戎裙亡淘糙沥也梆堤谨朱林猎诫屁榴经焦翻薯功霜率长渠棍控异单巡器作坟叔 全相联映射是指主存中任一块都可以映射到cache中任一块的方式，也就是说，当主存中的一块需调入cache时，可根据当时cache的块占用或分配情况，选择一个块给主存块存储，所选的cache块可以是cache中的任意一块。例如，设cache共有2c块，主存共有2m块，当主存的某一块j需焰省弦琐蠢待戮分蜒玛阂弹嘉壕充泽狭否椒打愈遂震谈颓掂掉戮刃叹耗哑赖腑戳官控涌牙杆巍沁欠汪芋桂澎茄唇夸韶的芬