第三章 存储系统

  为了提高Cache的访问速度,可以把图3.32中的区号存储器与Cache合并成一个存储器,如图3.33所示。这样,用主存地址中的块号B访问Cache,把区号和这一块的所有数据同时都读出来。由于Cache中一块的字数很少(1至16个),通过一个多路选择器,在块内地址的控制下,把所需要的那个字选出来送往CPU。如果Cache没有命中,处理方法与图3.33中的相似。


图3.33 快速度的直接相联地址变换

  图3.33所示的Cache,它的访问速度要比图3.32的快得多,多路选择器的实现也比较容易。在前面介绍的并行和交叉访问存储器中,从多个存储体中读出的数据也采用多路选择器输出。两个多路选择器是完全相同的。
  直接映象方法的优点是硬件实现很简单,不需要采用相联访问的存储器,访问速度也比较快。实际上,采用直接相联方式的Cache不需要进行地址变换,因为主存地址的低位部分就是Cache的地址。
  直接映象方式的主要缺点是块的冲突率比较高。当主存中的两个或两个以上块都映象到Cache的同一块中,而这些块又都是当前的常用块时,Cache的命中率会很低。这时,即使Cache中还有很多空闲的块,也帮不上忙。
  在IBM370/158等计算机中采用直接映象方式。