📄 2。4.htm
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<title>高速缓存（4）</title>
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<body background="../images/arctile.jpg" bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#3399FF" vlink="#666666" alink="#FF9900">
<p align="center"><font color="#000000" size="6">高速缓存（4）</font>
</p>
<p align="right"><font color="#000000"><a href="Index.htm"><img border="0" src="IMAGES/BACK.GIF" align="left" width="60" height="45"></a> <a href="2。3.htm"><img border="0" src="IMAGES/PREV.GIF" width="60" height="45"></a>
<a href="2。5.htm"><img border="0" src="IMAGES/FORW.GIF" width="60" height="45"></a></font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4">
6．空间局部性的利用</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4">前面我们所讨论的CACHE都没有很好的利用空间局部性。为了更好的利用部空 间局性我们要增加CACHE的容量。当失效时，我们将
获得相连的多字块，提高了命中率。</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4">(1） 多字块的优点-----一块由多个字组成，块组相关映射<img border="0" src="IMAGES/第二2.gif" width="820" height="514"></font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4"> <br>
图7.9是64KB CACHE，每一个块为4字。在CACHE地址中有一个下标域(Index field)用来控制 选择器（multiplexor），进而从4个字中选出所需的字。在 多字块的CACHE中，总的TAG数少多了，因为每4个字共用一个TAG。</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4"> 例子：具有64块且每块容量为16B，字节地址1200映射第几块？</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4"> 解：[1200/16]=75 75 MOD 64=11块</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4"> 通用公式是：[字节地址/每块字节数] MOD 缓存块数=CACHE块号<br>
<br>
下图（图7.10)是单字块和多字块的比较,可以看出后者效果明显.</font>
</p>
<div align="center">
<center>
<table border="1" width="87%" height="114" bordercolordark="#CC9966" bordercolorlight="#FFCC66">
<tr>
<td width="20%" height="20"><font color="#000000" size="4">
program</font></td>
<td width="20%" height="20"><font color="#000000" size="4">Block
size </font>
<p><font color="#000000" size="4">in words</font></td>
<td width="20%" height="20"><font color="#000000" size="4">instruction </font>
<p><font color="#000000" size="4">miss rate</font></td>
<td width="20%" height="20"><font color="#000000" size="4">Data</font>
<p><font color="#000000" size="4">miss rate</font></td>
<td width="20%" height="20"><font color="#000000" size="4">Effective
combined</font>
<p><font color="#000000" size="4">miss rate</font></td>
</tr>
<tr>
<td width="20%" rowspan="2" height="38"><font color="#000000" size="4">
gcc</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
1</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
6.1%</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
2.1%</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
5.4%</font></td>
</tr>
<tr>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
4</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
2.0%</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
1.7%</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
1.9%</font></td>
</tr>
<tr>
<td width="20%" rowspan="2" height="38"><font color="#000000" size="4">
spice</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
1</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
1.2%</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
1.3%</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
1.1%</font></td>
</tr>
<tr>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
4</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
0.3%</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
0.6%</font></td>
<td width="20%" height="16"><font color="#000000" size="4">
0.4%</font></td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<p><font color="#000000" size="4">
<img border="0" src="IMAGES/2。4.10.gif" width="470" height="332">
</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4"> 上图(图7.11)是cache容量与字块大小对计算机性能的影响比较。</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4">(2)多字块的读写特点</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4"> 读操作与单字块一样。写操作不同，固定的一个字块中有多个字，应该用不同的方法处理，不能</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4"> 直接写进标志和数 据。例如，主存地址X和Y都映射CACHE中的C块，设C块已经有Y，现在将X写进TAG字段和数据。此时，C块有X的TAG，而数据却包括一个X字和三个Y字，引起矛盾。所以，我们要先比较TAG,若两者TAG相
同则写进CACHE中，若两者不同，先从主存中调块到CACHE，再写入。这和单字块的写操作不同。</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4">(3） 多字块怎么影响性能呢？</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4"> 一般说来，字块数越大，失效率越低。例如：假设下列字节地址需要，16,
……,24,……20并 且这些地址都不在CACHE中。如果CACHE是4字块的，访问16地址失效后，16，20，24，28都将 被调入CACHE中。</font>
</p>
<p><font color="#000000" size="4"> </font>
</p>
<p><font color="#000000"> </font>
</p>
<p><font color="#000000"><br>
<br>
<br>
<br>
</font>
</p>
</body>
</html>
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