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cache性能分析实验报告

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下载后可任意编辑计算机系统结构实验报告名 称: Cache 性能分析学 院: 信息工程姓 名: 陈 明学 号: S121055专 业: 计算机系统结构年 级: 研 一下载后可任意编辑实验目的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. 了解 Cache 的容量、相联度、块大小对 Cache 性能的影响;3. 掌握降低 Cache 失效率的各种方法,以及这些方法对 Cache 性能提高的好处;4. 理解 Cache 失效的产生原因以及 Cache 的三种失效;5. 理解 LRU 与随机法的基本思想,及它们对 Cache 性能的影响;实验平台Vmware 虚拟机,redhat 9.0 linux 操作系统,SimpleScalar 模拟器实验步骤1. 运行 SimpleScalar 模拟器;2. 在基本配置情况下运行程序(请指明所选的测试程序),统计 Cache 总失效次数、三种不同种类的失效次数;3. 改变 Cache 容量(*2,*4,*8,*64),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 Cache 容量对 Cache 性能的影响;4. 改变 Cache 的相联度(1 路,2 路,4 路,8 路,64 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 Cache 性能的影响;5. 改变 Cache 块大小(*2,*4,*8,*64),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 Cache 块大小对 Cache 性能的影响;6. 分别采纳 LRU 与随机法,在不同的 Cache 容量、不同的相联度下,运行程序(指明所选的测试程序)统计 Cache 总失效次数,计算失效率。分析不同的替换算法对 Cache 性能的影响。预备知识1. SimpleScalar 模拟器的相关知识。详见相关的文档。2. 复习和掌握教材中相应的内容(1)可以从三个方面改进 Cache 的性能:降低失效率、减少失效开销、减少 Cache 命中时间。(2)根据产生失效的原因不同,可以把 Cache 失效分为三类:① 强制性失效(Compulsory miss)当第一次访问一个块时,该块不在 Cache 中,需从下一级存储器中调入 Cache,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。下载后可任意编辑② 容量失效(Capacity miss)假如程序执行时所需的块不能全部调入 Cache 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。③ 冲突失效(Conflict miss)在组相联或直接映象 Cache 中,若太多的块映象到同一组(块)中,则会出现该...

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