4.4 Cache 性能分析
4.4.1 实习目的
加深对 的基本概念、基本组织结构以及基本工作原理的理解;
了解 的容量、相联度、块大小对 性能的影响;
掌握降低 失效率的各种方法,以及这些方法对 性能提高的好处;
理解 失效的产生原因以及 的三种失效;
理解 与随机法的基本思想,及它们对 性能的影响;
4.4.2 实习内容
运行 模拟器;
在基本配置情况下运行程序(请指明所选的测试程序),统计 总失效次数、
三种不同种类的失效次数;
改变 容量(,,,),运行程序(指明所选的测试程序),统计
各种失效的次数,并分析 容量对 性能的影响;
改变 的相联度( 路, 路, 路, 路, 路),运行程序(指明所选的测
试程序),统计各种失效的次数,并分析相联度对 性能的影响;
改变 块大小(,,,),运行程序(指明所选的测试程序),统
计各种失效的次数,并分析 块大小对 性能的影响;
分别采用 与随机法,在不同的 容量、不同的相联度下,运行程序(指
明所选的测试程序)统计 总失效次数,计算失效率。分析不同的替换算法对
性能的影响。
4.4.3 实习原理
模拟器的相关知识。详见相关的文档。
复习和掌握教材中相应的内容
()可以从三个方面改进 的性能:降低失效率、减少失效开销、减少 命中
时间。
()按照产生失效的原因不同,可以把 失效分为三类:
① 强制性失效()
当第一次访问一个块时,该块不在 中,需从下一级存储器中调入 ,这就
是强制性失效。这种失效也称为冷启动失效或首次访问失效。
② 容量失效()
如果程序执行时所需的块不能全部调入 中,则当某些块被替换后,若又重新被
访问,就会发生失效。这种失效称为容量失效。