Порядок выполнения работы. Лабораторная работа № 8. Алгоритмы замещения строк кэш-памяти

Лабораторная работа № 8. Алгоритмы замещения строк кэш-памяти

Цель работы— изучение влияния параметров кэш-памяти и выбранного алгоритма замещения на эффективность работы системы. Эффективность в данном случае оценивается числом кэш-попаданий по отношению к общему числу обращений к памяти. Учитывая разницу в алгоритмах в режимах сквоз­ной и обратной записи, эффективность использования кэш-памяти вычисля­ется выражениям (8.2) и (8.3) соответственно для сквозной и обратной записи.

Очевидно, эффективность работы системы с кэш-памятью будет зависеть не только от параметров кэш-памяти и выбранного алгоритма замещения, но и от класса решаемой задачи. Так, линейные программы должны хорошо ра­ботать с алгоритмами замещения типа очередь, а программы с большим числом условных переходов, зависящих от случайных входных данных, могут давать неплохие результаты с алгоритмами случайного замещения. Можно предположить, что программы, имеющие большое число повторяющихся уча­стков (часто вызываемых подпрограмм и/или циклов) при прочих равных ус­ловиях обеспечат более высокую эффективность применения кэш-памяти чем линейные программы. И, разумеется, на эффективность напрямую дол­жен влиять размер кэш-памяти.

Для проверки высказанных выше предположений выполняется настоящая лабораторная работа.

Задание 8

В данной лабораторной работе все варианты задания одинаковы: исследовать эффективность работы кэш-памяти при выполнении двух разнотипных про­грамм, написанных и отлаженных вами при выполнении лабораторных работ №2 и 4.

Порядок выполнения работы

1. Загрузить в модель учебной ЭВМ отлаженную программу из лаборатор­ной работы № 2.

2. В меню Работа установить режим Кэш-память.

3. В меню Вид выбрать команду Кэш-память, открыв тем самым окно Кэш-­память, в нем нажать первую слева кнопку на панели инструментов, от­крыв диалоговое окно Параметры кэш-памяти, и установить следующие параметры кэш-памяти: размер — 4, режим записи — сквозная, алгоритм замещения — случайное, без учета бита записи (W).

4. Запустить программу в автоматическом режиме; по окончании работы просмотреть результаты работы кэш-памяти в окне Кэш-память, вычис­лить значение коэффициента эффективности К и записать в ячейку табл. 9.15, помеченную звездочкой.

5. Выключить кэш-память модели (Работа | Кэш-память) и изменить один из ее параметров — установить флаг с учетом бита записи (в окне Пара­метры кэш-памяти).

6. Повторить п. 4, поместив значение полученного коэффициента эффек­тивности в следующую справа ячейку табл. 9.15.

7. Последовательно меняя параметры кэш-памяти, повторить пп. 3—5, за­полняя все ячейки табл. 9.15.

Совет _

При очередном запуске программы не забывайте устанавливать про­цессор модели в начальное состояние, нажимая кнопку R в окне Про­цессор!

8. Повторить все действия, описанные в пп. 1—7 для программы из лабора­торной работы № 4, заполняя вторую таблицу по форме табл. 9.15.