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  3. 一个设有cache的存储系统中，若主存容量为512KB，cache容量为2KB，每次交换的数据块长度为16B。主存数据调入cache时，为了区分是主存哪个部分哪个字块调入cache中哪个字块位置。因此在cache存储器中还需存放调入主存字块的特征，即cac

一个设有cache的存储系统中，若主存容量为512KB，cache容量为2KB，每次交换的数据块长度为16B。主存数据调入cache时，为了区分是主存哪个部分哪个字块调入cache中哪个字块位置。因此在cache存储器中还需存放调入主存字块的特征，即cac

admin2009-02-15  35
问题 一个设有cache的存储系统中，若主存容量为512KB，cache容量为2KB，每次交换的数据块长度为16B。主存数据调入cache时，为了区分是主存哪个部分哪个字块调入cache中哪个字块位置。因此在cache存储器中还需存放调入主存字块的特征，即cache字块标志(主存高位地址)。cache地址映像若采用直接映像方式，本题中cache字块标志是(1)位，若采用全相联地址映像方式，则cache字块标志是(2)位。
选项 A、7
B、8
C、12
D、15
答案D
解析 为了提高访存速度，设置高速缓存cache，访问主存时，先查该单元是否已经调入cache。主存与cache都划分成长度相等的数据块，每次主存与cache交换数据时都是以数据块为单位进行的。因为主存数据块调入cache的数据块位置有一定规定，不能随意安放，因此产生了不同的cache地址映像方式。其中直接地址映像方式比较简单直观，容易实现，直接地址像方式规定：按照cache容量的大小将主存分区、主存每区有一个区号，每分区内又分成若干数据块、数据块容量大小与cache字块相同，每个字块有一个块号，因此cache中数据块的数目与主存分区中的数据块数目是相同的。直接地址映像方式规定，主存各分区中，某一个数据块调入cache时，只能放在与主存某一分区中数据块号相同的cache数据块中。这样查找cache中的数据块时，还不能判定数据块号相同的cache字块一定是用户指定的主存数据块，还必须看是主存中哪一个分区中的数据块，即还要看这个数据块属哪个主存分区的，即区号。也就是主存地址除了数据块号和块内地址后剩下的高位地址。为了证明cache中每个数据块中存放的主存是哪个分区的数据，还必须将其分区区号(主存高位地址)作为cache字块标志存入cache中有关的cache字块中。在本题中，主存容量为512KB，cache容量为2KB，因此可将主存分成256个分区，区号即主存高位地址。本题cache和主存的数据块为16B，块内地址为4位，cache容量为2KB，可分为2048÷16B=128个数据块，块号为7位。主存容量为512KB，地址为19位，去掉块号及块内地址还有7位。主存高位地址即区号，也就是cache字块标志。在cache地址直接映像方式时，cache字块标志是7位，所以试题(1)答案选A。cache地址直接映像方式使用不方便不灵活。cache地址采用全相联映像方式，将根本改变上述方式之缺点。全相联地址映像方式规定，主存中任何一个数据块，可以放在cache中任意一个字块位置上，使用非常灵活。在本题中主存容量为512KB，主存地址为19位，cache地址为2KB，cache地址为11位。每个数据块长度为16B，块内地址为4位。当主存中任意一个数据块调往cache放在任意一个数据块位置上时，必须在cache数据块中存入说明这是主存中哪一个数据块的块号，显然主存中共可分为512KB÷16B=32KB个数据块，主存数据块块号为15位，也就是主存高15位地址是全相联地址映像的字块标志。
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