計組 儲存器和cache相關的計算問題

2021-10-11 02:42:21 字數 1998 閱讀 5873

【例】用若干個2k ×

\times

× 4位的晶元組成乙個8k ×

\times

× 8位的儲存器,則位址0b1fh所在晶元的最下位址是______

【分析】0b1fh 寫成二進位制 000

0 1011 0111 1111b

需要4組,每組兩片

8k ×

\times

× 8位:需要 13 位位址,紅色加藍色部分

2k ×

\times

×於是,0b1fh 對應的最小位址就是將藍色寫成全0,即000

0 1000 0000 0000b,對應十六進製制0800h

【例】位址匯流排a0(高位)~a15(低位),用4k ×

\times

× 4位的儲存晶元組成16kb儲存器,則產生片選訊號的解碼器的輸入線位址是______

a. a2a3

b. a0a1

c. a12a13

d. a14a15

【分析】位址匯流排總共 16 位

4k ×

\times

× 4位的儲存晶元,需要位址線 12 根,資料線4根

16kb儲存器,(假設資料位是4位,那麼位址線需要15根,其中12根用於片內選址,剩下3根用於片選),但是結合題目來理解,觀察選項都是2位用於片選,所以資料位應為8位,於是儲存器可表示為16k ×

\times

× 8位,於是位址線需用14根;用4k ×

\times

× 4位的儲存晶元組成16k ×

\times

× 8位的儲存器需要4組,每組2片,於是片選線2根。低的12根用於片內選址,次高兩位a2a3用做片選訊號,最高兩位a0a1沒有用到。

【例】某儲存系統中,主存容量是cache容量的4096倍,cache被分為64個塊,當主存位址和cache位址採用直接對映方式時,位址對映表的大小應為______(不考慮一致性維護和替換演算法位)

【分析】

主存與cache容量之比為4096(212),需要用12位進行區分;cache被分為64個塊(26),需要6位

主存字塊標記

cache字塊標記/cache行號

字塊內位址126

未知cache行標記項結構:

有效位標記位

髒位替換控制位112

不考慮不考慮

64 ×

\times

× (12+1)即 64 ×

\times

× 13bit,其中 1 表示 1位有效位

【例】有效容量為128kb的cache,每塊16位元組,採用8路組相聯,位元組位址為1234567h的單元調入該cache,則其tag應為______

【分析】128kb的cache,每塊16b,那麼總共有128kb/16b=213塊,採用8路組相聯,於是可劃分為 213/8=210組,需要10位來定址;每塊16b(24),字塊內位址為4位;

再根據位元組位址1234567h,對應二進位制為 0001 0010 0011 01

00 0101 0110

0111

除去低位的cache字塊標記和字塊內位址,可知高14位為主存字塊標記,00 0100 1000 1101,對應十六進製制為 048dh

主存字塊標記

cache組號

字塊內位址

1410

4主存字塊標記:主存容量跟快取容量之比,主存總位址比快取總位址長出來的位數

cache字塊標記:快取總容量跟每一塊的容量之比,快取的總的位址長度減去字塊內的位址長度

1010–>a 1011–>b 1100–>c 1101–>d

主存cache對映詳見:計組——詳解cache主存對映cache容量及cache寫策略

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