---- cache的容量很小，它儲存的內容只是主存內容的乙個子集，且cache與主存的資料交換是以塊為單位的。
---- 為了把資訊放到cache中，必須應用某種函式把主存位址定位到cache中，這稱為位址對映。
---- 在資訊按這種對映關係裝入cache後，cpu執行程式時，會將程式中的主存位址變換成cache位址，這個變換過程叫做位址變換。
cache的位址對映方式有直接對映、全相聯對映和組相聯對映。
假設某台計算機主存容量為l mb，被分為2048塊，每塊512b；cache容量為8kb，被分為16塊，每塊也是512b。下面以此為例介紹三種基本的位址對映方法。
1. 直接對映
---- 直接對映的cache組織如圖3-14所示。主存中的乙個塊只能對映到cache的某一特定塊中去。
例如，主存的第0塊、第16塊、……、第2032塊，只能對映到cache的第0塊；而主存的第1塊、第17塊、……、第2033塊，只能對映到cache的第1塊……。
直接對映是最簡單的位址對映方式，它的硬體簡單，成本低，位址變換速度快，而且不涉及替換演算法問題。但是這種方式不夠靈活，cache的儲存空間得不到充分利用，每個主存塊只有乙個固定位置可存放，容易產生衝突，使cache效率下降，因此只適合大容量cache採用。例如，如果乙個程式需要重複引用主存中第0塊與第16塊，最好將主存第0塊與第16塊同時複製到cache中，但由於它們都只能複製到cache的第0塊中去，即使cache中別的儲存空間空著也不能占用，因此這兩個塊會不斷地交替裝入cache中，導致命中率降低。
2. 全相聯對映
---- 圖3-15 是全相聯對映的cache組織，主存中任何一塊都可以對映到cache中的任何一塊位置上。
全相聯對映方式比較靈活，主存的各塊可以對映到cache的任一塊中，cache的利用率高，塊衝突概率低，只要淘汰cache中的某一塊，即可調入主存的任一塊。
但是，由於cache比較電路的設計和實現比較困難，這種方式只適合於小容量cache採用。
3. 組相聯對映
---- 組相聯對映實際上是直接對映和全相聯對映的折中方案，其組織結構如圖3-16所示。
主存和cache都分組，主存中乙個組內的塊數與cache中的分組數相同，組間採用直接對映，組內採用全相聯對映。
也就是說，將cache分成u組，每組v塊，主存塊存放到哪個組是固定的，至於存到該組哪一塊則是靈活的。
例如，主存分為256組，每組8塊，cache分為8組，每組2塊。
主存中的各塊與cache的組號之間有固定的對映關係，但可自由對映到對應cache組中的任何一塊。
例如，主存中的第0塊、第8塊……均對映於cache的第0組，但可對映到cache第0組中的第0塊或第1塊；
主存的第1塊、第9塊……均對映於cache的第1組，但可對映到cache第1組中的第2塊或第3塊。
常採用的組相聯結構cache，每組內有2、4、8、16塊，稱為2路、4路、8路、16路組相聯cache。
組相聯結構cache是前兩種方法的折中方案，適度兼顧二者的優點，盡量避免二者的缺點，因而得到普遍採用。
例項分析：
1.容量為64塊的cache採用組相聯方式映像，字塊大小為128位元組，每4塊為一組，若主容量為4096塊，且以字編址，那麼主存位址為（____）位，主存區號為（____）位。
解：
組相聯的位址構成為：區號+組號+塊號+塊內位址。
主存的每個分割槽大小與整個cache大小相等，故此主存需要分的區數為：4096/64=64，因為26＝64，因此需要6位來表示區號。（直接相聯？）
每4塊為一組，故共有組數 64/4 = 16 ，因為24＝16，因此需要4位表示組號。
每組4塊，故表示塊號需要2位。
塊內位址共128位元組，27＝128，所以塊內地需要7位表示。
所以：主存位址的位數＝6+4+2+7 ＝ 19
主存區號的位數＝6
個人見解：cache有u組，每組有v塊，即u = 16，v = 4，cache大小：64塊×128b = 8kb。
主存大小：4096×128b = 2^12*2^7 = 2^19,即主存位址有19位。
4096/64= 2^6主存區號為6位。
2.某 32 位計算機的 cache 容量為 16kb，cache 塊的大小為 16b，若主存與 cache 的位址對映採用直接對映方式，則主存位址為 1234e8f8（十六進製制）的單元裝入的 cache 位址為____。
a. 00 0100 0100 1101 (二進位制)
b. 01 0010 0011 0100 (二進位制)
c. 10 1000 1111 1000 (二進位制)
d. 11 0100 1110 1000 (二進位制)
解：cache大小為16kb，塊大小為16b，所以cache被分成16kb/16b=1024塊，因210＝1024故需要10位來表示塊數。
24＝16故塊內位址需要4位來表示。所以cache的位址線位置為14位。
由於採用直接映像的方式，所以主存的後14位就是要裝入的到cache中的位置。故選 c.
個人見解：cache的容量是16kb = 16×1024b = 16384b，主存的位址為0x1234e8f8/（16×1024b）= 18643. 該位址對應的是主存的第18643塊。
根據公式：cache的塊位址i = 主存的塊位址 % 16384 = 1234e8f8 - 1234c000 = 0x28f8 選c
主存到Cache直接對映 全相聯對映和組相聯對映
cache的容量很小，它儲存的內容只是主存 記憶體 內容的乙個子集，且cache與主存的資料交換是以塊 cache line 為單位的。為了把資訊放到cache中，必須應用某種函式把主存位址定位到cache中，這稱為位址對映。在資訊按這種對映關係裝入cache後，cpu執行程式時，會將程式中的主存位...
主存cache的位址對映
cpu對儲存器的訪問，通常是一次讀寫乙個字單元。當 cpu訪 cache 不命中時，需將儲存在主存中的字單元連同其後若干個字一同調入 cache 中，之所以這樣做，是為了使其後的訪存能在 cache 中命中。因此，主存和 cache 之間一次交換的資料單位應該是乙個資料塊。資料塊的大小是固定的，由若...
Cache和主存位址對映關係
cache的位址映像方式中，發生塊衝突次數最小的是 a 全相聯映像 b 組相聯映像 c 直接映像 d 無法確定的 全相聯映像塊衝突最小，其次為組相聯映像，直接映像塊衝突最大。容量為64塊的cache採用組相聯方式映像，字塊大小為128位元組，每4塊為一組，若主容量為4096塊，且以字編址，那麼主存位...