计算机系统结构 实验报告（截图 分析 总结）(4)

容量失效+冲突失效： 0； 强制性失效： 1- 0=1

? art00.O2unroll.gcc.100M.ss的运行结果部分截图: (*64)

总失效次数： 1； 容量失效+冲突失效： 0； 强制性失效： 1- 0=1

5．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。

? test_math的运行结果部分截图：(L)

# ./simplesim-3.0/sim-cache –cache:dl1 dl1:256:32:1:l test_math 总失效次数：804； 失效率：0.014

? test_math的运行结果部分截图：(随机法)

# ./simplesim-3.0/sim-cache –cache:dl1 dl1:256:32:1:r test_math 总失效次数：804； 失效率：0.014

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? test_math的运行结果部分截图：(L)

# ./simplesim-3.0/sim-cache –cache:dl1 dl1: 512:32:2:l test_math 总失效次数：541； 失效率：0.0094

? test_math的运行结果部分截图：(随机法)

# ./simplesim-3.0/sim-cache –cache:dl1 dl1: 512:32:2:r test_math 总失效次数：551； 失效率：0.0096

四、实验总结

1. Cache容量与命中率的关系：

容量256 容量512 容量1024 容量2048 容量16384 Anagram 461 451 437 mcf00.O2unroll.gcc.100M.ss 451 432 424 可见，Cache容量越大、命中率越高、失效率越低。 17

2. Cache的相联度与命中率的关系：

相联度-1路 相联度-2路 相联度-4路 相联度-8路 相联度-64路 test_math 804 557 541 art00.O2unroll.gcc.100M.ss 466 446 446 可见，Cache相联度越高、命中率越高、失效率越低，然而当相联度达到一定数值后，再增大相联度，则对命中率的影响不再显著。

3. Cache的块大小与命中率的关系：

块大小-32 块大小-64 块大小-128 块大小-256 块大小-2048 test_math 804 312 1 art00.O2unroll.gcc.100M.ss 466 1 1 可见，增大Cache块的大小能明显提高命中率，但一旦块大小超过某个界限，可能造成失误，即命中率为0.

4. 当相联度为1时，LRU与随机法的效果没有差别；当相联度大于1时，增大Cache容量、明显提高命中效果；且LRU方法的效果比随机法更好。

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