体系结构试验报告

体系结构实验告实验目的通过程序，模拟cache存储过程，并通过控制变量法模拟分析Cache能实验步骤我们要通过老师所给程序进行模拟通过操作系统试验中老师所给算法生成出，并通过里面的数据来模拟程序的局部性等特性。一实结1、比较关联方式，控制blockSize,CacheSize不变：（1、Direct_mapped：(2)、Set_associate:

(3)、Fully_associate通过上述三个比较可以看出，各种映射有自己的优点。但是不难看出，增大关联度会减小missrate，但是增加到一定程度又会有抑制作用。2.较Cache小于能影。（1、Direct_mapped，Cache量为64时：

（2、Direct_mapped，Cache量为128时：（3、Direct_mapped，Cache量为256时：

对比实验结果不难发现随着Cache容量的增加Cache的命中率一直在提升。分析原因发现，虽然容量大了，但并不等于其预存的内容增多，所以命中率会上升。3比大小于能影。（1、Direct_mapped，关联度为1时：（2、Direct_mapped，关联度为2时：（3、Direct_mapped，关联度为4时：

（4、Direct_mapped，关联度为8时：（5、Direct_mapped，关联度为16时可以看出，随着关联度的提高，命中率也有所增加。

4比于Cache能响（1）、Direct_mapped，blocknumber为1时：（2）、Direct_mapped，blocknumber为2时：（1）、Direct_mapped，blocknumber为4时：

通过以上三组数据不难看出，当增加时，命中率明显增高了。分析原因可知是由于程序局部性原理所造成的一次性多拿些附近的数据，会有效的预测为下次用到的。通过程序可以看出，这种方法会增加程序运行时间。习题：利Cache模拟器CacheSimulator序析解决：ThefollowingCrun(withoptimizations)onamachinewithacachethathasfour-word(16-byte)blocksandholds256bytesofdata:inti,j,c,stride,array[256];…for(i=0;i<10000;i++)for(j=0;j<256;j=j+stride)c=array[j]+5;ifweconsideronlythecacheactivitygeneratedreferencestothearrayandweassumethatintegersarewords,whatistheexpectedmissratewhenthecacheisdirect-mappedandstride=132Howaboutifstride=131Wouldeitherofthesechangeifthecacheweretwo-waysetassociative截取实验结果屏幕，分析实验结果，写出实验报告和实验心得。1当：

Cache容量大小为，每个块大小为，所以blocks一共有16个。当访问array[0]和array[132]时分别映射到Cache第0个和第1个块，因为(132/4)mod16=1。所以当第一次方位时，它会产生一次miss,并将其从memory中取出放入cache一次访问array[132]时也会产生一次miss，并将其从memory取出放入cache。以后访问时都可从cache找到，所以不论访问几次，都是2个miss。1当：分析：Cache容量大小为，每个块大小为，所以blocks一共有16

个。当访问和，都将映射到block0个块，因为(132/4)mod16=0。所以当第一次方位时，它会产生一次将其从中取出存入cache，而当其第一次访问时又产生一次，又将中的存入到cache中，所以之后每次都会miss。实验总结通过此次实验，让我对Cac