计算机系统结构课程实验报告实验二存贮层次模拟器

1、计算机系统结构课程实验报告20122013 学年第1学期学生姓名：学生班级：2011179学生学号：师：教 研室：计算机系统结构教研室2012年10月23日实验二：存贮层次模拟器一、实验目的与要求使学生清楚认识虚拟存贮层次结构，熟练掌握常用的几种存储地址映象与变换方法，以及 FIFO、LRU等替换算法的工作全过程。要求用程序实现任意地址流在存储层次上的命中情况，实验结束后提交源程序和实验说明 书。二、实验内容在模拟器上实现在任意地址流下求出在cache-主存一辅存三层存贮层次上的命中率。三、实验步骤主存-辅存：映像方式可以选择组相联方式；替换算法可以使用LRU算法和FIFO算法。要求主存容量、

2、页大小以及组数等可以输入修改。求出命中率；显示替换的全过程；任选一种高级语言来做。要有简洁、易于操作的界面。四、程序源代码#include#include#include struct Fuint gh;/组号int gnh;/组内块号int kd;/块内地址；Fu c50;int count50;/计数器int d50;/地 址流int Groupfind(int mainAddr,int FuSize,int bsINg)return mainAddr%FuSize/bsINg;void InitFu(int bsINg,int FuSize)for(int i=0;iFuSize;i+)

3、ci.kd=-1;/块内地址初始化为-1ci.gnh=i%bsINg;/组内块号初始化为ci.gh=i/bsINg;/组 号counti=0;int Find(int gh,int bsINg)int index=0+gh*bsINg;int max=countindex;for(int i=0+gh*bsINg;imax)max=counti;index=i;return index;int IsFull(int gh,int bsINg)for(int i=0+gh*bsINg;i0+gh*bsINg+bsINg;i+)if(ci.kd=-1)return i;return -1;void

4、 AddCount(int gh,int bsINg)for(int i=0+gh*bsINg;i0+gh*bsINg+bsINg;i+)if (ci.kd!=-1)counti+;int IsShoot(int mainAddr,int gh,int bsINg)for(int i=0+gh*bsINg;i0+gh*bsINg+bsINg;i+)if (ci.kd=mainAddr)return i;return -1;void LRU1(int mainAddr,int groups,int FuSize,char* src,int type,int bsINg,double &shoot

5、)/kd 地 址流中的一个，int gh=Groupfind(mainAddr,FuSize,bsINg);/戕到组号 int i=-1;int j=-1;i=IsShoot(mainAddr,gh,bsINg);j=IsFull(gh,bsINg);if (i!=-1)/命 中/命中if(type=0)AddCount(gh,bsINg);counti=0;ci.kd=mainAddr;strcpy(src,命中);shoot+;return;if (j!=-1)调进AddCount(gh,bsINg);countj=0;cj.kd=mainAddr;strcpy(src,”调进”)；ret

6、urn;int k;k=Find(gh,bsINg);AddCount(gh,bsINg);countk=0;ck.kd=mainAddr;strcpy(src,替换)；void DisplayTitle()cout辅存-主存映像关系组相联方式endl;void Display(char* src,int cl)for (int i=0;icl;i+)coutvvci.kdvvt”; coutsrcendl;void DisplayHead(int cl)for (int i=0;icl;i+)coutit;coutendl;void main()char src5;int type;int

7、g,cl;int bsINg;int MainSize;int addr;int i=0;double shoot=0;DisplayTitle();couttype;coutMainSize;coutcl;coutg;bsINg=cl/g;coutaddr;while(addr!=-1)di+=addr;cinaddr;InitFu(g,cl);DisplayHead(cl);for (int j=0;ji;j+)LRU1(dj,g,cl,src,type,bsINg,shoot);Display(src,cl);cout命中率：shoot/iendl;四、实验截图1、当替换算法采用FIFO

8、,主存的组数为1,则结果如下图所示:2、当替换算法采用LRU，主存的组数为1，则结果如下图所示:主存映像关系组相联方式0r FIFO (1)L 8L 4输入地址流以T结束）d 0 2 06666命中率M-10 0 0 055 552-1-122222223-1-1-1333311i进进进进2 调调调命Mu53、当替换算法采用FIFO,主存的组数为2,则结果如下图所示:-6.,|.;?.-|2 舸(0大大.流 玮U存害址 mLR辅王组地 8AAAA 辅选gggg。组IFO系Fr 8 4 夕O-x.联1)32 0井i并弄换换&梗模 调调调4、当替换算法采用FIFO,主存的组数为2,则结果如下图所示:主存映像关系组相联方式0or FIFO (1) A 8小4IIE金人地址流以T结束 2 -1 -1 2 2 g 6 6 6 3-1 3 0 0 0 0 0e 23-1-1-1331-3进进进进唤唤唤唤涣调调调5五、实验总结通过本次实验我搞清楚了虚拟存