难度 2/5
缓存地址划分
字节寻址的机器使用 32 位地址，直接映射缓存容量为 32 KiB，缓存行为 64 B。求块内偏移、索引和标记的位数。
查看提示
用缓存容量除以行大小得到行数，再分别取以 2 为底的对数。
展开分步解答
缓存有 32768/64=512 行。块内偏移占 6 位，索引占 9 位，标记占 32-6-9=17 位。
结果核验：512 行乘以每行 64 B 得到 32 KiB；三部分位数之和为 32。
专题路线
计算机系统与操作系统
从指令执行与缓存学习进程、线程、虚拟内存和文件系统。
学习进度0/12 章完成
开始学习二进制与数值表示
学习阶段
01计算机组成
6 章
解释指令执行、流水线与缓存对程序性能的影响。
02操作系统
6 章
分析进程调度、线程同步、地址转换与文件恢复。
阶段自测
- 学完 C03 · 输入输出与性能分析
沿取指、译码、执行和访存过程，说明一次数组读取经过哪些部件。
- 学完 C04 · 虚拟内存与分页
区分缓存未命中、TLB 未命中与缺页，并分别说明后续处理过程。
综合练习
难度 2/5
虚拟地址转换
页大小为 4 KiB，虚拟地址为 0x12345，页表将虚拟页 0x12 映射到物理页框 0x2A。求页内偏移与物理地址。
查看提示
页大小为 2 的 12 次方，低 12 位保持为页内偏移。
展开分步解答
页内偏移为 0x345，物理地址为 0x2A×0x1000+0x345=0x2A345。
结果核验：虚拟地址与物理地址的低 12 位均为 0x345，符合分页地址转换规则。
参考资料
- RV32I Base Integer Instruction Set, Version 2.1RISC-V International
- 1 Basics of Information: Computation StructuresMassachusetts Institute of Technology · 2017
- 4 Combinational Logic: Computation StructuresMassachusetts Institute of Technology · 2017
- 5 Sequential Logic: Computation StructuresMassachusetts Institute of Technology · 2017