软考-主存和cache的映射问题

• 全相联映射：主存物理地址 =标记＋块内地址

• 组相联映射：主存物理地址 =标记+组号+块内地址

• 直接映射： 主存物理地址 =标记+cache+块内地址

主物理地址： 块号+块内地址

二.例题

【例1】有效容量为128KB的Cache，每块16字节，采用8路组相联，字节地址为1234567H的单元调入该Cache，则其Tag（标签）应为______

128KB的Cache，每块16B（默认字节编制，1B对应1个地址，可表示16个地址）

那么总共有128KB/16B=2^13块，采用8路组相联，于是可划分为 2^13/8=2^10组，需要10位来寻址；每块16B（24），字块内地址为4位。

再根据字节地址1234567H，16进制数用4个2进制表示，所以一共是28个二进制数（主存物理地址），对应二进制为 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111

除去低位的Cache字块组号和字块内地址，可知高14位为主存字块标记 0001 0010 0011 01，对应十 六进制为 048DH

组相联映射：主存物理地址（28位） =标记+组号（10组）+块内地址（4）

【例2】某32位总线处理器的Cache直接映射方式如下图所示，若Cache大小为16KB，每个Cache块为16字节，则Offset，Index和Tag所占的位数分别是

直接映射的方式为：主存储器中一块只能映像到Cache的一个特定的块中。主存与缓存分成相同大小的数据块。主存空间按缓存容量分成区，每一区的块数与缓存的总块数相等。

如果每个Cache块的字节数是16B，则Cache块内索引的位数为4位（2^4=16）；如果Cache的大小为16KB，16KB/16B=1024块，所以需要Index索引的位数为10位（2^10=1024），映射到内存的地址位数为32-4-10=18。

这样块内地址占4位，块号10位。主存分区号：18位。

直接映射： 主存物理地址 =标记（TAG）+cache+块内地址

【例2】某32位计算机的Cache容量为16KB，Cache块的大小为16B，若主存与Cache地址映像采用直接映像方式，则主存地址为0x1234E8F8的单元装入Cache的地址是______。

主存地址共32位，主存一个数据块调入Cache时使用直接映像方式，把主存按Cache容量分为若干区，主存某一数据块只能放在与Cache块号相同的数据块中，这样地址转换比较方便。

由于Cache与主存的数据块大小是16B，块内地址需（2^4=16）4位

Cache容量为16KB，故Cache可分为（16KB/16B=1024）1024块，块地址需（2^10 =16）10位，除去这14位低位地址，主存地址高位共18位，即主存分区号，

作为字块标志也需要写入Cache数据块中。因此，装入Cache的地址编号为低14位数据即10100011111000B

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