Оценка эффективности работы системы с кэш-памятью

Оценка эффективности работы системы с кэш-памятью определяется числом «кэш-попаданий» по отношению к общему числу обращений к памяти:

, , где

K – коэффициент эффективности работы кэш-памяти;

S₀ – общее число обращений к памяти;

S_k – число кэш-попаданий;

число сквозных записей при кэш-попадании (в режиме сквозной записи);

число обратных записей (в режиме обратной записи).

 

3 Задание к работе:

3.1 В качестве задания предлагается некоторая короткая "программа", которую необходимо выполнить с подключенной кэш-памятью (размером 4 и 8 ячеек) в шаговом режиме для следующих двух вариантов алгоритмов замещения (см.табл. 20 Варианты задания).

Таблица 20 Варианты задания для работы с кэш-памятью

Номера вариантов	Режим записи	Алгоритм замещения
1,7	Сквозная Обратная	СЗ, без учёта бита записи О, с учётом бита записи
2,5,9	Сквозная Обратная	БИ, без учёта бита записи О, с учётом бита записи
3,6	Сквозная Обратная	О, без учёта бита записи СЗ, с учётом бита записи
4,8,10	Сквозная Обратная	БИ, без учёта бита записи БИ, с учётом бита записи

 

Таблица 21 Программы для анализа работы с кэш-памятью

№ варианта	Номера команд программы
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.
1.	RD #12	WR 10	WR @10	ADD 12	WR R0	SUB 10	PUSH R0
2.	RD #65	WR R2	MOV R4, R2	WR 14	PUSH R2	POP R3	CALL 002
3.	RD #16	SUB #5	WR 9	WR @9	WR #3	PUSH R3	POP R4
4.	RD #99	WR R6	MOV R7, R6	ADD R7	PUSH R7	CALL 006	POP R8
5.	RD #11	WR R2	WR -@R2	PUSH R2	CALL 005	POP R3	RET
6.	RD #19	SUB #10	WR 9	ADD #3	WR @9	CALL 006	POP R4
7.	RD #6	CALL 006	WR 11	WR R2	PUSH R2	RET	JMP 002
8.	RD #8	WR R2	WR @R2+	PUSH R2	POP R3	WR -@R3	CALL 003
9.	RD #13	WR 14	WR @14	WR @13	ADD 13	CALL 006	RET
10.	RD #42	SUB #54	WR 16	WR @16	WR R1	ADD @R1+	PUSH R1

 

He следует рассматривать заданную последовательность команд в таблице 21 как фрагмент программы! Некоторые конструкции введены в задание для того, чтобы об­ратить внимание на особенности функционирования стека.

 

3.1.1 Ввести в модель учебной ЭВМ текст своего варианта программы.

3.1.2 Ассемблировать его и сохранить на диске в виде txt-файл.

3.1.3 Установить параметры кэш-памяти размером 4 ячейки, выбрать режим записи и алгоритм замещения в соответствии с первой строкой своею варианта из таблицы с заданием.

3.1.4 В шаговом режиме выполнить программу, фиксируя после каждого шага состояние кэш-памяти.

3.1.5 Для одной из команд записи (WR) перейти в режим Такт и отметить, в каких микрокомандах происходит изменение кэш-памяти.

3.1.6 Для кэш-памяти размером 8 ячеек установить параметры в соответствии со второй строкой своего варианта из таблицы и выполнить программу ишаговом режиме еще раз, фиксируя последовательность номеров замещаемых ячеек кэш-памяти.