計算機系統結構實驗2報告

2022-12-15 12:12:02 字數 1592 閱讀 4879

班級姓名

2010級

實驗日期學號

2013.3.29

實驗成績

實驗名稱cache效能分析實驗目的、要求及器材實驗內容、步驟及結果

1.加深對cache的基本概念,基本組織結構以及基本工作原理的理解。

2.掌握cache容量,相關度。塊大小對cache效能的影響。

3.掌握降低cache不命中率的各種方法以及對這些方法對提高cache效能的好處。

4.理解lru與隨即演算法的基本思想以及它們對cache效能的影響。

1.驗證性實驗

容量對不命中率的影響:cache容量越大命中率越高,增速逐漸降低趨近於1。

2.相聯度對不命中率的影響:當cache容量一定時,不命中率先是隨著相聯度增加而減小,但增加一定程度後,不命中率不會降低;當相聯度相同,相聯度較小時,cache容量越大不命中率就越低,但相聯度達一定程度時,再增大cache容量就沒有意義。

塊大小對不命中率的影響:cache容量較小時,塊越大不命中率越大;cacher容量一定(較大),塊越大不命中率越低,一定程度不變。4.

替換演算法對不命中率的影響:lur和隨即演算法的不命中率隨著相聯度的增加而減少且隨著cache容量增加而減少;在相聯度相同,cache容量相同時,使用lur替換演算法的不命中率比隨即演算法的不命中率小;當cache容量增大到一定程度,相聯度達到一定程度時,不命中率不會再降低,且與演算法的選擇關係不大。

2.補充實驗

cache預取的思想是什麼:如果cache不命中,在把包括訪問字在內的一塊取到cache中之後,還要把緊接著的下一塊也取到cache中。

在模擬器中,能否設計實驗模擬cache的預取過程?請設計實驗直觀展示,並在檢查時加以說明:能;塊大小32b,預取位址塊號塊內位址是否命中04864

0002

0480

不命中命中命中不命中

命中率100%66.67%50.0%60.0%

128120130

不預取:位址0481664128120

4340242

不命中命中命中

71.43%62.50%55.56%

塊號0000243

塊內位址048160024

是否命中不命中命中命中命中不命中不命中不命中

預取對效能一定有提公升。

3.思考題(調研內容)

intel酷睿i73610qm:3層cache,一層128kb,二層512kb,三層6m(共

享)amd羿龍ii x4 n970:2層cache,1層128kb,2層2m.

都是分離cache。

4.**性實驗

塊大小64kb128kb256kb32kb16kb4kb

統一cache0.89%0.60%0.49%1.42%2.65%4.48%

獨立cache0.79%0.53%0.45%1.52%2.65%4.16%

cache容量大於32kb時,小於8kb,獨立cache不命中率低於統一cache;cache容量大於8kb小於32kb時,獨立cache不命中率高於統一cache.

總結總結:了解了cache容量,大小,相聯度,替換演算法對cache效能的影響。實驗過程遇到很多問題,通過和同學的溝通,理解並解決。

附錄(源程式清單,如果有的話)

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