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1、大连理工大学实验报告计算机系统结构实验实验四Cache性能分析(系)：电子信息与电气工程学部业:计算机科学与技术级:号：大连理工大学Dalian Uni化rsicy of Technology*实验四C次Che性能分析一. 实验目的和要求(1)加深对Cache本慨念、恙本组织结构以7t杀本工作原理的理解。掌握Cache容量、相联度、块大小对Cache 能的影响。掌握降低Cache不命中率的各种方法以尺这些方法对提高Cache性能的好处。理解LRU与随机法的杀本思想以71它们对Cache M能的彩呐。二、实验步骤与操作方法K Cache吝量对不命中率的彩响。(1) 启动 MyCachco(2) 。

2、用鼠标单击“复位”按钮，把各参数设昱为默认值。(3) 选择一个地址流夭件。方法：选择“访问地址” “地址流夭件”选项，然后单击“浏 览”按钮，从本棋拟翳所在文件夹下的“地址流”夭件夹中选取。(4)选择不同的 Cache 容量，包括 2KB、4KB、XKB、16IB. 32KB、64KB、128KB 和 256KB。 分别执行模拟器(单击“执行到底”按钮即可执行)，然后在下裘中记录各种情况下的不令中率。Cache 容 g(KB)248163264128256tex3432,720.580.390.230.180.180.16spice10.887.654.622 40_990.40.320_3e。

3、g5_45.454.74.74.74.74_7cc114.2210,467.594.782841.971.260_98不命中率all9.877.194.482_651_420.890.600_49裘不同容量下Cchu的不命中率(5)以容量为横坐标，画出不命中率随Cache容量变化而芟化的曲线，并指明地址流天件名。Cache容量对不命中率的影响281632644all- din T* ccl. din eg, din spice, din tex. din12S256cche容量(EB)(6)根据该模拟结果，你能得出什么结论？4：随# Cache Jgt量的増大，不命中率降低，但是降低的幅度由较。

4、大差别，Cache吝 量足够大以后，不命中率降到一龙程度以后，降低效果不再明显。2.相联度对不命中率的彩响(1) 用鼠标单击“复位”按钮，把各参数设星为默认值。此时的Ochu容量为6斗KB。(2) 选择一个地址流来件。(3) 选择不同的each匸相联度，包括2路、4路、8路、16路和32路。分别执行棋拟霁，然后 在下裘中记录各种悄况下的不命中率。相联度I2481632All0.890.530.470.450.440.44Cc11-971.150-990-930.920.91Eg4,74.74.74.74,74.7Spice0.40.250.220.220.210.21tex0.180-150.。

5、150.150.150.15丧 当容量为64KB时，不同相I联度下Cache的不命中率(4)把Cache的容量诛宜为256KB, :f复(3)的工作，井填写下裘。相联度12481632All0.490380.360-360-350,35Cc10.980-780.740-730-710.71Eg4.7474.74-74.74.7Spice0.30-210.210-210-210.21tex0.160.150.150,150.150.15裘 当容量为256KB时，不同相联度下Cachu的不命中率(5)以相联度为模坐标，画出在64KB和256IB的悄况下不命中率随Cache 联倉变化而变化的 曲线，。

6、井指明地址流夭件名。相联度対不命中率的影响(64K)21632aii.din ccl, din eg. din* spice-din tex. din48相联度相联度对不命中率的影响(265K)alLdinT-cc】 din eg.din spice, din f-tex. din(6)根据该模拟结杲，你能得出什么结论？售：增大相联度在一定范围内同#也能降低不命中率，不过对比不同Cache容量的两 个图可以发现，当Cache容量足够大时，其改善也交得越发不明显了。3. Cache块大小对不命中率的彩响(1)用鼠标单击“复位”按钮，把各参数设置为默认值。选择一个地址流夭件。选择不同的Cache块。

7、大小，包括16B、32B、64B、12紐和256B。对于Cache的各种容量, 包括2KB、8KB. 32KB、64KB、128KB和512KB。分别执行模拟器，然后在下丧中记录各种悄况 下的不命中率。块大小(B)Cache 容量(KB)28321285121612.025_791.860.950.71329.874_481.420.600.42649.364.031.200430.2712810.494601,080.350.2025613.455-351.190.340.16地址流天件名：ali.din块大小(B)Cache 容量(KB)28321285121612.025.791.860。

8、.950.71329.874.481,420_600.42649364031.200.430.2712810.494.601.080_350.2025613.455_351,190_340A6地址流夭件名：ccl.din块大小(B)Cache 容量(KB)28321285121612.025.791.860.950.71329.874.481.420.600.42649.364,031200.430.2712810.494.601.080.350.2025613_455-351.190.340.16地址流文件名：cg,din块大小(B)Cache容量(KB)28321285121612.795。

9、.741.140,520.423210.884.620.990,320.246410.414,350_890.220.1512811.364.500.780,170.1025613_735,150_990.150.06地址流丈件名：spicu.din块大小(B)Cache容量(KB)2832128512163170.640.390.320.29323,430.580.230,180.15644,180,730_180.120.071286,442.630.180,100.0425610.003,270-270.130.02地址流丈件名：tcx-din(4)分析Cache块大小对不命中率的影响。。

10、售：对于给定的Cache容量，当块大小开始增加时，不命中率开始下降，但是有些惰况到 后来反而上升了。说明增加块大小会产生双重作用.4、替换算法对不命中率的影响(1) 用鼠标单击“复位”按钮，把各参敎设置为默认值。(2) 选择地址流咒件alLdin。(3) 对于不同的替换算法、Cache容量和相联盧，分别执行棋拟器，然后在下中记录各种情况 下的不命中率0块大小(B)Cache 容量(KB)2832128512163A70.640.390.320.29323.430.580.230.180.15644.180.730.180.120.071286.442.630.180.100.0425610.003.270.270.130.02丧LRU和随机替换法的不命中率的比较(4) 分析不同的替换算法对Cache不命中率的影聃。4：在cache容量较小时用LRU#换算法明显比随机算法的不徐中率低，而随着CACHE 春量的增大，不同替换算法造成的不命中率差异不明显三、实验结果与分析实脸结杲和分析详见第二部分，实脸步骤与操作方法。四、讨论、建议、质疑感谢您的支持与配合，我们会努力把内容做得更好。