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  3. 容量为64块的Cache采用组相联方式映像，块大小为128字节，每4块为一组，若主存容量为4096块，且以字节编址，那么主存地址为________________位，主存区号为________________位。

容量为64块的Cache采用组相联方式映像，块大小为128字节，每4块为一组，若主存容量为4096块，且以字节编址，那么主存地址为________________位，主存区号为________________位。

admin2020-05-13  21
问题 容量为64块的Cache采用组相联方式映像，块大小为128字节，每4块为一组，若主存容量为4096块，且以字节编址，那么主存地址为________________位，主存区号为________________位。
选项 A、4
B、5
C、6
D、7
答案C
解析 本题考查存储技术中的Cache基础知识。
    Cache是一种高速缓冲存储器，是为了解决CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项技术。Cache结构包括全相联Cache、直接映像Cache和组相联Cache等。
    在全相联Cache中，存储的块与块之间，以及存储顺序或保存的存储器地址之间没有直接的关系。程序可以访问很多的子程序、堆栈和段，而它们是位于主存储器的不同部位上。因此，Cache保存着很多互不相关的数据块，Cache必须对每个块和块自身的地址加以存储。当请求数据时，Cache控制器要把请求地址同所有地址加以比较，进行确认。这种Cache结构的主要优点是，它能够在给定的时间内去存储主存器中的不同的块，命中率高；缺点是每一次请求数据同Cache中的地址进行比较需要相当的时间，速度较慢。
    直接映像Cache不同于全相联Cache，地址仅需比较一次。在直接映像Cache中，由于每个主存储器的块在Cache中仅存在一个位置，因而把地址的比较次数减少为一次。其做法是，为Cache中的每个块位置分配一个索引字段，用Tag字段区分存放在Cache位置上的不同的块。单路直接映像把主存储器分成若干页，主存储器的每一页与Cache存储器的大小相同，匹配的主存储器的偏移量可以直接映像为Cache偏移量。Cache的Tag存储器(偏移量)保存着主存储器的页地址(页号)。可以看出，直接映像Cache优于全相联Cache，能进行快速查找，其缺点是当主存储器的组之间做频繁调用时，Cache控制器必须做多次转换。
    组相联Cache是介于全相联Cache和直接映像Cache之间的一种结构。这种类型的Cache使用了几组直接映像的块，对于某一个给定的索引号，可以允许有几个块位置，因而可以增加命中率和系统效率。
    本题中，主存地址=区号+组号+组内块号+块内地址号，由于主存容量为4096块，而每块为128个字，主存的总容量为512K字，故主存地址应为19位。主存地址应分为区号、组号、组内块号、块内地址号。可以看到，块内地址号应为7位，用以表示128个字。一组为4块，则组内块号用2位表示。Cache容量为64块，共分16组，故组号需要用4位地址表示。剩余的即为区号，应为6位。
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