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Cache中主存块之间的映射方式的工作原理
由主存地址映射到Cache地址称为地址映射。
(1)直接映射
主存数据只能装入Cache中的唯一位置。若这个位置已有内容,则产生块冲突,原来的块将无条件地被替换出去(无需使用替换算法)。
映射关系:i=jmod2c
地址结构:
主存字块标记
Cache字块地址
字块内地址
优点:实现简单,只需利用主存地址的某些位直接判断,即可确定所需字块是否在缓存中。
缺点:不够灵活,降低命中率。
(2)全相联映射
允许主存中每一字块映射到Cache中的任何一块位置上。可以从已被占满的Cache中替换出任一旧字块。
通常采用昂贵的“按内容寻址”的相联存储器来完成。
地址结构:
主存字块标记
字块内地址
优点:灵活,命中率高,缩小了块冲突率,空间利用率高。
缺点:地址变换速度慢,实现成本高
(3)组相联映射(上述两种映射的折中)
将Cache空间分成大小相同的组,主存的一个数据块可以装入到一组内的任何一个位置(组间采取直接映射,组内采取全相联映射)。
映射关系:i=jmodQ(i是缓存的组号,j是主存的块号,Q是Cache的组数)Q=1是变为全相联映射
地址结构:
主存字块标记
组地址
字块内地址
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