实验四 Cache 3种不同的地址映射机制（仿真）

实验目的 利用CAMERA仿真软件仿真直接映射方式、全相联映射方式、组相联映射方式，分析不同方式主存地址的格式，理解不同的映射机制。
实验内容 老师讲解CAMERA仿真软件的使用方法；学生分析主存和缓存不同映射方式时主存地址的格式，给出不同的主存地址，分别确定应该存放在缓存的什么位置。 实验报告要求：要求记录实验数据、留取实验电路截图，分析实验数据的正确性，写出实验的体会与疑问。
实验原理或流程图
实验过程
实验结论及心得 地址映射方式有全相联映射方式、直接映射方式和组相联映射方式三种。 全相联映射方式的优点是:cache空间利用率高,只有在所有cache块均被占用后,才会发生替换,因此cache命中率也高。缺点是:相联比较器需要将主存块号与所有cache块的标记同时比较,其代价高、实现困难,整个地址转换逻辑复杂、工作速度慢。 直接映射方式的优点是:比较器简单,工作速度快。缺点是:每个主存块在cache中的映射位置都是固定的,不能充分利用cache的有限空间;而且,多个主存块固定映射到同一个cache块的做法,会增加块的冲突,造成较为频繁的块替换,使得命中率降低。 对组相联映射方式,主存块与cache组之间的直接映射,可以加快地址转换的速度;cache组内的全相联映射,可以保证cache获得较高的空间利用率和命中率。因此,组相联映射方式有效地结合了前两种映射方式的优点。此外,由于一个组内不止一块,所以,组内的块冲突率没有直接映射方式那么高;并且,由于组内块数少,所需的相联比较器容易实现,工作速度也不会很慢。因此,组相联映射方式没有明显的缺点。由此可见,组相联映射方式是一种优点比较全面,缺点又不明显的比较平衡的映射方式。