Cache和主存的映射方式

2026/9/11 19:32:19 拓冰建站浏览量

一. 全相联映射

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如何区分Cache 与主存的数据块对应关系?
给每个cache块增加一个“标记”，记录对应的主存块号?
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有个问题, 初始化为0的话就会误以为存放的是主存0号地址的副本, 所以我们还要增加有效位, 所以Cache的7号地址就是存放主存0号地址的副本
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256MB=2²⁸, 主存就有28位地址, 那怎么分配地址就要看Cache
Cache固定8块, 64B=2⁶ , Cache的块内地址就为6位
那么主存块内地址就为6位, 主存块号为22位
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如何存放?
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如何访存?
CPU访问主存地址1…1101001110:
①主存地址的前22位,对比Cache中所有块的标记;
②若标记匹配且有效位=1，则cache命中,访问块内地址为001110的单元。
③若未命中或有效位=0，则正常访问主存

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如何存放?
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只能放固定位置, 缺点:其他地方有空闲cache块,但是8号主存块不能使用
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标记位太长了, 我们可以优化标记

8刚好是2³, 那么我们就取主存块号的末尾3位来表示Cache的块号

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由于主存块号末尾3位直接反映它在Cache中的位置, 那么Cache这里就没必要保存那3位

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如何访存?
CPU访问主存地址0…01000 001110 :
①根据主存块号的后3位确定Cache行
②若主存块号的前19位与Cache标记匹配且有效位=1，则Cache命中，访问块内地址为001110的单元。
③若未命中或有效位=0，则正常访问主存

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如何存放?
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如何访存?
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王道计算机组成原理