计算机组成原理作业.doc

《计算机组成原理作业.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、计算机组成原理实验报告学院（系）：软件专业：软工JAVA班级：一班学号：姓名：陈弈山年月日实验1Cache模拟器的实现一.实验目的(1)加深对Cache的基本概念、基本组织结构以及基本工作原理的理解。(2)掌握Cache容量、相联度、块大小对Cache性能的影响。(3)掌握降低Cache不命中率的各种方法以及这些方法对提高Cache性能的好处。(4)理解LRU与随机法的基本思想以及它们对Cache性能的影响。二、实验内容和步骤1、启动CacheSim。2、对CacheSim的压缩包进行解压，打开CacheSim.exe,出现下面的运行黑框。3、依次输入

2、以下参数：Cache容量、块容量、映射方式、替换策略和写策略。Cache容量块容量映射方式替换策略写策略256KB8Byte直接映射-------------64KB32Byte4路组相联LRU-------64KB32Byte4路组相联随机--------8KB64Byte全相联LRU---------4、读取cache-traces.zip中的trace文件。5、运行程序，观察cache的访问次数、读/写次数、平均命中率、读/写命中率。在gcc.trace中的数据比较块容量与命中率的关系三、实验方法通过控制变量法，保持其他变量不变，只改变想要测试的

3、变量的大小，来分析其对结果的影响。1.通过实验看cache容量对CPU命中率的影响Cache=8Kcache容量=16KBcache容量=64KB整理数据可得表格：cache容量块容量映射方式替换策略写策略平均命中率8KB64B直接映射——write_through96.373516KB64B直接映射——write_through98.192332KB64B直接映射——write_through98.71964KB64B直接映射——write_through99.017128KB64B直接映射——write_through99.15082.通过实验看块

4、容量对CPU命中率的影响块容量=8B块容量=16B块容量=32B块容量=64Bcache容量块容量映射方式替换策略写策略命中率64KB8B直接映射——write_through95.633264KB16B直接映射——write_through97.554764KB32B直接映射——write_through98.540464KB64B直接映射——write_through99.01764KB128B直接映射——write_through99.119664KB256B直接映射——write_through99.078964KB512B直接映射——writ

5、e_through98.736464KB1024B直接映射——write_through98.28692.替换策略对命中率影响数据分析cache容量块容量映射方式替换策略写策略命中率64KB64B8路组相联FIFOwrite_through5.7952364KB64B8路组相联LRUwrite_through99.293764KB64B8路组相联LFUwrite_through5.7953264KB64B8路组相联RANDOMwrite_through99.23874.映射方式对命中率的影响：数据举例其一：cache容量块容量映射方式替换策略写策略命中

6、率256KB128B2路组相联LRUwrite_through99.6071256KB128B4路组相联LRUwrite_through99.6168256KB128B8路组相联LRUwrite_through99.6174256KB128B16路组相联LRUwrite_through99.6184256KB128B32路组相联LRUwrite_through99.6209256KB128B64路组相联LRUwrite_through99.6211256KB128B128路组相联LRUwrite_through99.6213256KB128B256路组

7、相联LRUwrite_through99.6221256KB128B512路组相联LRUwrite_through99.6221256KB128B1024路组相联LRUwrite_through99.6221256KB128B直接映射LRUwrite_through99.39655.分析数据：1、Cache的命中率与其容量的关系：Cache的容量与块长是影响cache效率的重要因素；Cache容量越大，其CPU命中率就越高，当然容量过大，增加成本，而且cache容量达到一定值时，命中率已不因容量的增加而又明显的提高2、Cache块大小对命中率的影响:C

8、ache当块由小到大，在已被访问字的附近，近期也可能访问，增大块长，可将更多有用字存入缓存，提