西安邮电大学Cache性能分析实验报告

西安邮电大学（计算机学院）课内试触报告试给名称cache性能分析_________________专业名称软件工程____________________班级:_______________________________________学生姓名___________________________________学号位＞^__________________________________8指引教师杨锐______________________________试验日期_______月________________________520H试验目标1加深对的基本概念、基本组织结构以及基本工作原理的了解1Cache掌握容量、相联度、块大小对性能的影响2Cache Cache掌握减少不命中率的各种措施3Cache试验平台2采取模拟器MyCache模拟器的使用措施:MyCache双击开启模拟器1MyCache.exe,⑵系统打开操作界面，如下图所示:模拟器MyCache-Cache设置参数区模拟成果显示区执行控制区⑶能够设置的参数包括的容量、块大小、相联度、替代算法、预取方略、写方略、写不Cache命中时的调块方略能够直接从列表中选择访问地址能够选择来自地址流文献，也能够选择手动输入假如是前者，则能够通过单击“浏4览”按钮，从模拟器所在文献夹下的“地址流”文献夹中选用地址流文献文献，然后执行.din执行得方式能够是单步，也能够选择一次执行结束假如选择手动输入,就能够在“执行控制”区域中输入块地址，然后单击“访问”按钮系统会在界面的右边显示访问类型、地址、块号以及块内地址⑸模拟成果包括•访问总次数，总的不命中次数，总的不命中率•读指令操作的次数，其不命中次数及其不命中率•读数据操作的次数，其不命中次数及其不命中率•写数据操作的次数，其不命中次数及其不命中率•手动输入单次访问的有关信息试验内容和步骤3容量对不命中率的影响

3.1Cache开启1MyCacheo⑵单击“复位”按钮，将各参数设置为默认值⑶选择一个地址流文献详细措施选择“访问地址”f“地址流文献”选项，然后单击“浏览”按钮，从本模拟器所在的文献夹下的“地址流”文献夹中选用选择不一样的容量，包括和分别执4Cache2KB,4KB,8KB,16KB,32KB,64KB,128KB256KB,行模拟器单击“执行到底”按钮就可执行，然后在表中统计各种情况下的不命中率

1.1地址流文献名all,din_________________表不一样容量下的不命中率

1.1Cache容量Cache248163264128256不命中率

9.87%

7.19%

4.48%

2.65%

1.42%

0.89%

0.60%

0.49%⑸指明地址流文献名，以容量为横坐标，画出不命中率虽容量变化而变化的曲线Cache图依照该模拟成果，能得出什么结论6未命中率受容量的变化而变化，容量越大，未命中率越低cache cache相联度对不命中率的影响

3.2单击“复位”按钮，将各参数设置为默认值此时的容量为1Cache64KB⑵选择一个地址流文献详细措施选择“访问地址”一“地址流文献”选项，然后单击“浏览”按钮，从本模拟器所在的文献夹下的“地址流”文献夹中选用选用不一样的相联度，包括直接映像、路、路、路、路和路分别3Cache2481632执行模拟器单击“执行到底”按钮，然后在表中统计各种情况下的不命中率L2表容量为时，不一样相联度的不命中率

1.264KB相联度直接映像2481632不命中率

0.89%

0.53%

0.47%

0.45%

0.44%

0.44%地址流文献名all,din__________________⑷把的容量设置为重复步骤填表Cache256KB,

31.3表容量为时，不一样相联度的不命中率L3256KB相联度直接映像2481632不命中率

0.49%

0.38%

0.36%

0.36%

0.35%

0.35%以相联度为横坐标，画出在和的情况下不命中率随相联度变化而变化564KB256KB Cache的曲线并指明地址流文献名未命中率--未命中率♦依照模拟成果，你能得出什么结论6未命中率基本不受相联度的影响，当直接映像时与相联度为时略有偏差2,4,8,16,32块大小对不命中率的影响

3.3Cache⑴单击“复位”按钮，将各参数设置为默认值⑵选择一个地址流文献详细措施选择“访问地址”一“地址流文献”选项，然后单击“浏览”按钮，从本模拟器所在的文献夹下的“地址流”文献夹中选用选择不一样的块大小，包括和对于的各种容量，3Cache16B,32B,64B,128B256B Cache包括和分别执行模拟器单击“执行到底”,然后在表中统计2KB,8KB,32KB,128KB512KB,

1.4各种情况下的不命中率表各种块大小情况下的不命中率

1.4Cache容量Cache块大小B

28321285121612.02%

5.79%

1.86%

0.95%

0.71%

329.87%

4.48%

1.42%

0.60%

0.42%

649.36%

4.03%

1.20%

0.43%

0.27%

12810.49%

4.60%

1.08%

0.35%

0.20%

25613.45%

5.35%

1.19%

0.34%

0.16%地址流文献名all.din分析块大小对不命中率的影响4Cache容量会影响未命中率，块大小也会影响未命中率，且当的块大小cache cache cache保持不变时，未命中率随容量的增大而减小，当保持的容量不变时，未命中率cache cache随块大小的增大而减小cache替代算法对不命中率的影响

3.4⑴单击“复位”按钮，将各参数设置为默认值选择地址流文献2all.din⑶对于不一样的替代算法、容量和相联度，分别执行模拟器单击“执行到底”按钮，Cache在表中统计各种情况下的不命中率L5表和随机算法的不命中率的比较

7.5LRU相联度2路4路8路容量CacheLRU随机算法LRU随机算法LRU随机算法16KB

1.71%

2.07%

1.33%

1.81%

1.21%

2.03%64KB

0.53%

0.65%

0.47%

0.59%

0.45%

0.62%256KB

0.38%

0.40%

0.36%037%

0.36%

0.36%1MB

0.35%

0.35%

0.35%

0.35%

0.35%

0.35%⑷分析不一样的替代算法对不命中率的影响Cache算法不一样对不命中率有影响，在相联度和容量保持不变时，算法的不命中率cache LRU较随机算法不命中率低在容量不变时，相联度度增大，采取同一算法时不命中越cache cache低；当相联度不变，容量增大时，采取同一算法时不命中率越低cachecache试验总结与心得4通过本次试验我懂得了的不命中率受各方面原因影响，容量,Cache cache块大小，以及所采取的算法等原因cache。