詳細見《計算機組成與原理》 王愛英 p243
1.直接映像
- 主存與Cache的劃分：
將主存根據Cache的大小分成若干分區，Cache也分成若干個相等的塊，主存的每個分區也分成與Cache相等的塊。
- 主存與Cache的映像：
主存中的每一個分區由於大小相同，可以與整個Cache相像，其中的每一塊正好配對。編號不一致的塊是不能相互映像的。
- 特點：
優點：地址變換簡單。缺點：每塊相互對應，不夠靈活。
- 主存與Cache的地址組成：
主存：區號+塊號+塊內地址
Cache：塊號+塊內地址
2.全相聯映像
- 主存與Cache的劃分：
將主存與Cache劃分成若干個大小相等的塊。
- 主存與Cache的映像：
主存中每一塊都可以調到Cache中的每一塊。
- 特點：
優點：訪問靈活，衝突率低，只有Cache滿時纔會出現在衝突。缺點：地址變換比較複雜，速度相對慢。
- 主存與Cache的地址組成：
主存：塊號+塊內地址
Cache：塊號+塊內地址
3.組相聯映像
- 主存與Cache的劃分：
主存：主存根據Cache大小劃分成若干個區，每個區內劃分成若干個組，每個組再劃分成若干個塊。
Cache：劃分成若干個組，每個組劃分成若干個塊。
- 主存與Cache的映像：
主存的每個分區與Cache採用直接映像，主存的每個組之內採用全相聯映像。
- 特點：
融合了直接映像與全相聯映像兩種映像方式，結合了兩者的優據點。具體實現容易，命中率與全相聯映像接近。
- 主存與Cache的地址組成：
主存：區號+組號+塊號+塊內地址
Cache：組號+塊號+塊內地址
實例分析：
1.容量爲64塊的Cache採用組相聯方式映像，字塊大小爲128字節，每4塊爲一組，若主容量爲4096塊，且以字編址，那麼主存地址爲（____）位，主存區號爲（____）位。
解：
組相聯的地址構成爲：區號+組號+塊號+塊內地址。
主存的每個分區大小與整個Cache大小相等，故此主存需要分的區數爲：4096/64=64，因爲26＝64，因此需要6位來表示區號。
每4塊爲一組，故共有組數 64/4 = 16 ，因爲24＝16，因此需要4位表示組號。
每組4塊，故表示塊號需要2位。
塊內地址共128字節，27＝128，所以塊內地需要7位表示。
所以：主存地址的位數＝6+4+2+7 ＝ 19
主存區號的位數＝6
2.某 32 位計算機的 cache 容量爲 16KB，cache 塊的大小爲 16B，若主存與 cache 的地址映射採用直接映射方式，則主存地址爲 1234E8F8（十六進制）的單元裝入的 cache 地址爲____。
A. 00 0100 0100 1101 (二進制)
B. 01 0010 0011 0100 (二進制)
C. 10 1000 1111 1000 (二進制)
D. 11 0100 1110 1000 (二進制)
解：Cache大小爲16KB，塊大小爲16B，所以Cache被分成16KB/16B=1024塊，因210＝1024故需要10位來表示塊數。24＝16故塊內地址需要4位來表示。所以Cache的地址線位置爲14位。由於採用直接映像的方式，所以主存的後14位就是要裝入的到Cache中的位置。故選 C.