Организация компьютерных систем. Орлов С.П - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СамГТУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

3.5.2 Типы кэш-памяти
Предположим, что основная память ОП имеет емкость
N
M
2
=
строк, где N – число двоичных разрядов адреса. Емкость кэш-памяти
равна m, при этом n = log
2
m – число разрядов, необходимых для адре-
сации m строк кэш-памяти. Проблема в том, что M >> m и N > n.
Физический адрес, выработанный процессором и имеющий дли-
ну N, делится на три поля:
а) индекс S – адресует подмножество строк в кэш-памяти;
б) адрес b байта в строке;
в) тег T – остальная часть физического адреса, T =N- S- b, служа-
щая ассоциативным признаком при поиске в кэш-памяти.
Пусть кэш-память разбита на
S
2
непересекающихся подмножеств
строк. Тогда число строк в одном подмножестве равно
Sn
−
2
. Это чис-
ло определяет количество входов или каналов кэш-памяти.
В современных вычислительных системах используются три типа
организации кэш-памяти.
1. Полностью ассоциативная кэш-память.
В этом случае S =0 – имеем одно подмножество, совпадающее со
всей кэш-памятью и
nSn
22
=
−
- число строк в подмножестве равно ем-
кости кэша.
2. Кэш с прямым отображением.
Имеем S = n, то есть
n
2
подмножеств и число строк в одном под-
множестве равно
122
0
==
−
Sn
.
3. Множественно-ассоциативная кэш-память.
В этом случае
11
−≤≤
nS
.
При
1
=
S
имеем два подмножества в кэше по
строк в каж-
дом. При
1
−=
nS
имеем
подмножеств по две строки в каждом
(двухвходовая кэш-память). Аналогично при
2
−=
nS
имеем
2
2
−
n
под-
множеств по 4 строки в каждом (четырехвходовая кэш-память).
Рассмотрим организацию каждого типа кэш-памяти.
Кэш с прямым отображением
45

Страницы