1、計算機系統結構課程實驗報告20122013 學年第1學期學生姓名：學生班級：2011179學生學號：師：教 研室：計算機系統結構教研室2012年10月23日實驗二：存貯層次模擬器一、實驗目的與要求使學生清楚認識虛擬存貯層次結構，熟練掌握常用的幾種存儲地址映象與變換方法，以及 FIFO、LRU等替換算法的工作全過程。要求用程序實現任意地址流在存儲層次上的命中情況，實驗結束后提交源程序和實驗說明 書。二、實驗內容在模擬器上實現在任意地址流下求出在cache-主存一輔存三層存貯層次上的命中率。三、實驗步驟主存-輔存：映像方式可以選擇組相聯方式；替換算法可以使用LRU算法和FIFO算法。要求主存容量、

2、頁大小以及組數等可以輸入修改。求出命中率；顯示替換的全過程；任選一種高級語言來做。要有簡潔、易于操作的界面。四、程序源代碼#include#include#include struct Fuint gh;/組號int gnh;/組內塊號int kd;/塊內地址；Fu c50;int count50;/計數器int d50;/地 址流int Groupfind(int mainAddr,int FuSize,int bsINg)return mainAddr%FuSize/bsINg;void InitFu(int bsINg,int FuSize)for(int i=0;iFuSize;i+)

3、ci.kd=-1;/塊內地址初始化為-1ci.gnh=i%bsINg;/組內塊號初始化為ci.gh=i/bsINg;/組 號counti=0;int Find(int gh,int bsINg)int index=0+gh*bsINg;int max=countindex;for(int i=0+gh*bsINg;imax)max=counti;index=i;return index;int IsFull(int gh,int bsINg)for(int i=0+gh*bsINg;i0+gh*bsINg+bsINg;i+)if(ci.kd=-1)return i;return -1;void

4、 AddCount(int gh,int bsINg)for(int i=0+gh*bsINg;i0+gh*bsINg+bsINg;i+)if (ci.kd!=-1)counti+;int IsShoot(int mainAddr,int gh,int bsINg)for(int i=0+gh*bsINg;i0+gh*bsINg+bsINg;i+)if (ci.kd=mainAddr)return i;return -1;void LRU1(int mainAddr,int groups,int FuSize,char* src,int type,int bsINg,double &shoot

5、)/kd 地 址流中的一個，int gh=Groupfind(mainAddr,FuSize,bsINg);/戕到組號 int i=-1;int j=-1;i=IsShoot(mainAddr,gh,bsINg);j=IsFull(gh,bsINg);if (i!=-1)/命 中/命中if(type=0)AddCount(gh,bsINg);counti=0;ci.kd=mainAddr;strcpy(src,命中);shoot+;return;if (j!=-1)調進AddCount(gh,bsINg);countj=0;cj.kd=mainAddr;strcpy(src,”調進”)；ret

6、urn;int k;k=Find(gh,bsINg);AddCount(gh,bsINg);countk=0;ck.kd=mainAddr;strcpy(src,替換)；void DisplayTitle()cout輔存-主存映像關系組相聯方式endl;void Display(char* src,int cl)for (int i=0;icl;i+)coutvvci.kdvvt”; coutsrcendl;void DisplayHead(int cl)for (int i=0;icl;i+)coutit;coutendl;void main()char src5;int type;int

7、g,cl;int bsINg;int MainSize;int addr;int i=0;double shoot=0;DisplayTitle();couttype;coutMainSize;coutcl;coutg;bsINg=cl/g;coutaddr;while(addr!=-1)di+=addr;cinaddr;InitFu(g,cl);DisplayHead(cl);for (int j=0;ji;j+)LRU1(dj,g,cl,src,type,bsINg,shoot);Display(src,cl);cout命中率：shoot/iendl;四、實驗截圖1、當替換算法采用FIFO

8、,主存的組數為1,則結果如下圖所示:2、當替換算法采用LRU，主存的組數為1，則結果如下圖所示:主存映像關系組相聯方式0r FIFO (1)L 8L 4輸入地址流以T結束）d 0 2 06666命中率M-10 0 0 055 552-1-122222223-1-1-1333311i進進進進2 調調調命Mu53、當替換算法采用FIFO,主存的組數為2,則結果如下圖所示:-6.,|.;?.-|2 舸(0大大.流 瑋U存害址 mLR輔王組地 8AAAA 輔選gggg。組IFO系Fr 8 4 夕O-x.聯1)32 0井i并弄換換&梗模 調調調4、當替換算法采用FIFO,主存的組數為2,則結果如下圖所示:主存映像關系組相聯方式0or FIFO (1) A 8小4IIE金人地址流以T結束 2 -1 -1 2 2 g 6 6 6 3-1 3 0 0 0 0 0e 23-1-1-1331-3進進進進喚喚喚喚渙調調調5五、實驗總結通過本次實驗我搞清楚了虛擬存