cache性能分析实验报告

计算机系统结构实验报告

名称： Cache性能分析学院：信息工程

*名：**

学号：S******

专业：计算机系统结构年级：研一

实验目的

1.加深对Cache的基本概念、基本组织结构以及基本工作原理的理解；

2.了解Cache的容量、相联度、块大小对Cache性能的影响；

3.掌握降低Cache失效率的各种方法，以及这些方法对Cache性能提高的好处；

4.理解Cache失效的产生原因以及Cache的三种失效；

5.理解LRU与随机法的基本思想，及它们对Cache性能的影响；

实验平台

Vmware 虚拟机，redhat 9.0 linux 操作系统，SimpleScalar模拟器

实验步骤

1.运行SimpleScalar模拟器；

2.在基本配置情况下运行程序（请指明所选的测试程序），统计Cache总失效

次数、三种不同种类的失效次数；

3.改变Cache容量（*2，*4，*8，*64），运行程序（指明所选的测试程序），

统计各种失效的次数，并分析Cache容量对Cache性能的影响；

4.改变Cache的相联度（1路，2路，4路，8路，64路），运行程序（指明所

选的测试程序），统计各种失效的次数，并分析相联度对Cache性能的影响；

5.改变Cache块大小（*2，*4，*8，*64），运行程序（指明所选的测试程

序），统计各种失效的次数，并分析Cache块大小对Cache性能的影响；

6.分别采用LRU与随机法，在不同的Cache容量、不同的相联度下，运行程序

（指明所选的测试程序）统计Cache总失效次数，计算失效率。分析不同的替换算法对Cache性能的影响。

预备知识

1. SimpleScalar模拟器的相关知识。详见相关的文档。

2. 复习和掌握教材中相应的内容

（1）可以从三个方面改进Cache的性能：降低失效率、减少失效开销、