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计算机组成原理——主存与cache的映射关系

全相联映像:

特点: 指主存的一个字块能够映像到整个Cache的不论什么一个字块中。这样的映射方法比較灵活,cache的利用率高。但地址转换速度慢,且须要採用某种置换算法将cache中的内容调入调出,实现起来系统开销大。

计算机组成原理——主存与cache的映射关系

直接相联映像:

特点: 指主存的一个字块仅仅能映像到Cache的一个准确确定的字块中,主存的字块仅仅能够和固定的Cache字块相应,方式直接,利用率低。

成本低,命中率低,效率较低。

计算机组成原理——主存与cache的映射关系
计算机组成原理——主存与cache的映射关系

组相联映像:

         对全相联和直接映像的一种折中的处理方案。

既不在主存和Cache之间实现字块的全然任意相应,也不在主存和Cache之间实现字块的多对一的硬性相应。而是实现一种有限度的任意相应。

         特点:折中方案。组间全相联,组内直接映像。

集中了两个方式的长处。

成本也不太高。

最常见的Cache映像方式。

计算机组成原理——主存与cache的映射关系

总结:

三种映射规则能够简单觉得是对取模运算和取商运算的组合; 如果:内存=30块,cache=5块,1块=10个字,所以内存=300个字。cache=50个字;内存包括的字数为memsize,块包括的字数为blocksize,cache包括的字数为cachesize,每一个区包括的块数为regionblocknum。每一个组包括的块数为groupblocknum,区内块号(区内偏移量)为regionblockoffset。 直接映射:memsize MOD blocksize获得的是字在块内的偏移量。memsize / blocksize获得的是块的标号作为标记。 全相联映射:regionblocknum取cache中的块的数量,所以cahce总是与内存中的一个区大小同样。(memsize / blocksize)获得全部的块数,然后再对块进行分区,分区操作是(memsize / blocksize)/regionblocknum获得全部的区数, (memsize / blocksize)MOD  regionblocknum获得区内块号(区内偏移量)。区内偏移量做索引,区号做标记。

组相联映射:regionblockoffset=(memsize / blocksize)MOD  regionblocknum,regionblockoffset / groupblocknum获得组内偏移量,regionblockoffset MOD  groupblocknum获得组号。