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时间:2018-12-22
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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划cache控制器设计实验报告 湖南师范大学职业技术学院实验数据报告单 实验课程:计算机组成原理实验题目:Cache控制器设计实验实验日期:XX年5月21日 一.实验目的 掌握Cache控制器的原理及其设计方法。 熟悉CPLD应用设计及EDA软件的使用。 二.实验内容 利用TD-CMA实验仪设计一个实现直接映射的Cache控制器 三.实验原理 1、采用直接映像方式的cache控制器 图1直接映像方式 2、采用CPU首先访问Cache,若在Cach
2、e中找不到目标地址,则从MEM单元中读入到Cache。 CHCHE系统框图 图2Cache系统框图 3、按区号、块号、块内地址访问目标地址,系统默认存储每个块的首地址,若同时访问同一块中的其他地址,将出现新访问的地址覆盖与之在同一块的另一块号。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 四.实验结果与分析 01H02H03H32H34H00H10H11H32H33H10H
3、 1、第一次访问01H时指示灯不亮,说明cache未命中,按动KK按钮四次,讲00H-03H装载 进入cache。 2、接下来访问20H的时候指示灯亮,说明cache命中,可以直接访问;访问03H时,指示 灯亮,说明cache命中,可以直接访问;访问32H时,灯不亮,因为Cache的块内地址是2位,故初始化时只载入了00H-03H,32H须加载才能访问,按动KK按钮四次,将30H-33H装载进入cache。 3、访问完32H后,访问34H,cache为命中,按动KK按钮将34H-37H载入cache; 分析: 本次实验主要是采用的地址变换是直接映象方式,主存地址中
4、的块号与Cache地址中的对应块号是完全相同的。主存中的块内地址与Cache地址中的块内地址也是完全相同的。本实验实现的是32位地址的Cache存储器,具体是按区号、块号、块内地址访问目标地址,系统默认存储每个块的首地址,若同时访问同一块中的其他地址,将出现新访问的地址覆盖与之在同一块的另一块号。 实验成绩:目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 指导老师签名: Cache
5、模拟器 一、实验目标: 程序运行时,都会对内存进行相关操作,所访问的内存地址可以被记录下来,形成memorytrace文件。在本实验中,你将使用benchmark程序产生的memorytrace文件来测试Cache命中率,文件可以在http:///classes/fa07/cse240a/上获得。每次存储器访问都包含了三个信息: 1.访问类型,’l’表示Load操作,’s’表示Store操作; 2.地址。采用32位无符号的十六进制表示; 3.存储器访问指令之间的间隔指令数。例如第5条指令和第10条指令为存储器访问指令,且中间没有其他存储器访问指令,则间隔指令数为4。
6、 通过写一段程序,模拟Cache模拟器的执行过程。 二、实验要求: 写一段程序模拟Cache模拟器的执行过程,并对5个trace文件进行测试,完成以下目标: 1.请统计Load类型指令和Store类型指令在这5个trace文件中的指令比例。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 2.设Cache总容量为32KB,对以下所有参数进行组合,测量相应5个文件的Cache命中率
7、。通过对命中率的分析,可以发现什么规律。 行大小:32字节、64字节、128字节 相连度:8路相联、4路相联、2路相联、1路相联 替换策略:FIFO,随机替换,LRU 写策略:写直达、写回 3.给出5个文件的最佳Cache命中率的参数组合。针对不同的trace文件,最佳配置是否相同。 4.测量各种组合下Cache和主存之间的数据传输量。 5.给出5个文件的最小数据传输量的参数组合。这个组合和第3问中得到的组合是否一致。针对不同的trace文件,最佳配置是否相同。 6.Cache缺失有三种
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