計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：模擬實(shí)驗(yàn)三：Cache性能分析

1、實(shí)驗(yàn)三 Cache性能分析目的： 1. 加深對(duì)Cache的基本概念、基本組織結(jié)構(gòu)以及基本工作原理的理解； 2.了解Cache的容量、相聯(lián)度、塊大小對(duì)Cache性能的影響； 3.掌握降低Cache失效率的各種方法，以及這些方法對(duì)Cache性能提高的好處； 4. 理解Cache失效的產(chǎn)生原因以及Cache的三種失效； 5.理解LRU與隨機(jī)法的基本思想，及它們對(duì)Cache性能的影響；平臺(tái)：SimpleScalar模擬器內(nèi)容和步驟1在基本配置情況下運(yùn)行程序（請(qǐng)指明所選的測(cè)試程序），統(tǒng)計(jì)Cache總失效次數(shù)；2改變Cache容量（*2，*4，*8，*64），運(yùn)行程序（指明所選的測(cè)試程序），統(tǒng)計(jì)各種失效的

2、次數(shù)，并分析Cache容量對(duì)Cache性能的影響；3改變Cache的相聯(lián)度（1路，2路，4路，8路，64路），運(yùn)行程序（指明所選的測(cè)試程序），統(tǒng)計(jì)各種失效的次數(shù)，并分析相聯(lián)度對(duì)Cache性能的影響；4改變Cache塊大?。?2，*4，*8，*64），運(yùn)行程序（指明所選的測(cè)試程序），統(tǒng)計(jì)各種失效的次數(shù)，并分析Cache塊大小對(duì)Cache性能的影響；5分別采用LRU與隨機(jī)法，在不同的Cache容量、不同的相聯(lián)度下，運(yùn)行程序（指明所選的測(cè)試程序）統(tǒng)計(jì)Cache總失效次數(shù)，計(jì)算失效率。分析不同的替換算法對(duì)Cache性能的影響。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求： 用于實(shí)驗(yàn)的測(cè)試程序可以使用現(xiàn)有的，即benchmark目錄下

3、的所有程序；也可以自己用C 語(yǔ)言直接生成各類(lèi)典型程序比如：數(shù)學(xué)運(yùn)算類(lèi)、輸入輸出類(lèi)等，通過(guò)本環(huán)境提供的特定C編譯器，編譯生成對(duì)應(yīng)的xxx.out（默認(rèn)是a.out）測(cè)試程序用于實(shí)驗(yàn)。選擇測(cè)試程序時(shí)注意從不同組中選擇，以便使得出的結(jié)果不會(huì)因?yàn)閷?duì)單項(xiàng)有所側(cè)重而有失偏頗。每個(gè)人從中選出46個(gè)測(cè)試程序進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)要求每次實(shí)驗(yàn)前要進(jìn)行預(yù)習(xí)；實(shí)驗(yàn)時(shí)自行進(jìn)行程序的調(diào)試、編譯和執(zhí)行過(guò)程；每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目文件放入一個(gè)文件夾中，文件夾命名規(guī)則統(tǒng)一為：學(xué)號(hào)_實(shí)驗(yàn)編號(hào)（若一個(gè)項(xiàng)目中有多個(gè)文件，則依次命名為：學(xué)號(hào)_實(shí)驗(yàn)編號(hào)_序號(hào)）。一旦發(fā)現(xiàn)抄襲行為，則該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)0分。每個(gè)實(shí)驗(yàn)代碼調(diào)試成功后，應(yīng)及時(shí)讓實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師給予檢查和登記。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及源程序。提交源程