2直接映象及其变换 1)规则:主存中每一块只能映像到 Cache中唯一 个特定位置,如图所示,主存的第i只能映像到 第imod2"c块位置上。如图435所示:
2.直接映象及其变换 1)规则：主存中每一块只能映像到Cache中唯一一 个特定位置，如图所示，主存的第i块只能映像到 第i mod2 ncb块位置上。如图4.35所示：
主存 块0 0区 Cache 块位置0 块2cb+0 1区 块22cb 2区 图435直接映象规则 2mb-b-1区 2 mb
…… Cache 块位置 0 1 2 ncb - 1 主存块01 2nmb- 1 … 2 ncb - 1 块 2 ncb + 0 2 ncb… +1 2 · 2 ncb - 1 块 2 · 2 ncb … +0 3 · 2 ncb … - 1 … 0 区 1 区 2 区 2 nmb － ncb 图 4.35 直接映象规则 - 1 区
2)变换过程 主存块号块内地址 主存地址 区号 nmb mi m Cache地址 cb cr 由 不等 中/失效(相联比较 2 cb 相等 选 0 访 Cache 2c项 图436直接映象的 2-cb-1 地址变换过程 区 (按地址访问存贮器)
2)变换过程 主存块号 块内地址 主存地址 nm nmb nmr ncb ncr Cache地址 nc … 2 ncb项 相联比较 不等 块失效 区号 … 0 1 2 ncb -1 • • 相等 访Cache 区号 (按地址访问存贮器) 由 2 ncb 中 选 1 图 4.36 直接映象的 地址变换过程
3)优缺点 优点: a)所需硬件简单,只需要容量较小的按地址访问 的区号标志表存贮器和少量外比较电路,因此 成本低。 b)访问 Cache与访问区号表、比较区号是否相符 的操作是同时进行的。当 Cache命中时就意味着 省去了地址变换所花费的时间
3)优缺点 优点： a)所需硬件简单，只需要容量较小的按地址访问 的区号标志表存贮器和少量外比较电路，因此 成本低。 b)访问Cache与访问区号表、比较区号是否相符 的操作是同时进行的。当Cache命中时就意味着 省去了地址变换所花费的时间
缺点:直接映象法最致命的缺点就是 Cache的块 冲突率很高。只要有两个或两个以上经常使用的块 恰好被映象到 Cache的同一个块位置时,就会使得 Cache的命中率急剧下降。而且,即使此时 Cache 中有大量的空闲块存在,仍然会发生块失效和块冲 突,无法使用 Cache中的空闲块,所以, Cache的 利用率很低。正是因为这个原因才使得目前采用直 接映象的 Cache存贮器很少了
缺点：直接映象法最致命的缺点就是Cache的块 冲突率很高。只要有两个或两个以上经常使用的块 恰好被映象到Cache的同一个块位置时，就会使得 Cache的命中率急剧下降。而且，即使此时Cache 中有大量的空闲块存在，仍然会发生块失效和块冲 突，无法使用Cache中的空闲块，所以，Cache的 利用率很低。正是因为这个原因才使得目前采用直 接映象的Cache存贮器很少了