408计算机组成原理 存储系统真题

心得笔记

1. 看页表，页号是最左边数组下标，不要把页框号当成页号。页框号代表的是物理块号。

4.5.6 地址映射

地址映射是指将主存地址空间映射到 cache 的地址空间，即把存放在主存中的程序或数据块载入 cache 块的规则，主要有以下 3 种方法。

1. 全相联（Full Associative Mapping）：各主存块都可以映射到 cache 的任意数据块。
2. 直接相联（Direct Mapping）：各主存块只能映射到 cache 中的固定块。
3. 组相联（Set Associative Mapping）：各主存块只能映射到 cache 固定组中的任意块。

1. 全相联映射

（1）全相联映射基本原理

全相联映射方式下，主存中的每一个数据块都可以放置到 cache 的任意一个数据块中，是一对多的映射关系。新的主存数据块可以载入 cache 中任何一个空位置，只有 cache 满时才需要进行数据块置换。全相联映射时 cache 利用率最高，但查找成本较高，需要 CAM 提供快速的查找功能。全相联映射逻辑示意如图 4.36 所示。

不考虑脏数据位和淘汰计数，cache 的实际容量为 $n \times (1 + s + 8 \times 2^w)$ 位。

数据查找时直接将主存块地址和所有 cache 行中的标记字段主存块地址进行并发比较，如果读命中，则输出对应 cache 行数据块副本中块内地址 offset 处的数据；如果写命中，则需要写入数据，同时将脏数据标志位置为 1。