地址映像有哪三种方式

所谓地址映像方式是指如何确定Cache中的内容是主存中的哪一部分的副本，即必须应用某种函数把主存地址映像到Cache中定位。

信息按某种方式装入Cache中后，执行程序时，应将主存地址变换为Cache地址，这个变换过程叫作地址变换。

地址映像方式通常采用直接映像、全相联映像、组相联映像三种：

1-直接映像

每个主存地址映像到Cache中的一个指定地址的方式，称为直接映像方式。在直接映像方式下，主存中存储单元的数据只可调入Cache中的一个位置，如果主存中另一个存储单元的数据也要调入该位置则将发生冲突。

地址映像的方法一般是将主存空间按Cache的尺寸分区，每区内相同的块号映像到Cache中相同的块位置。一般地，Cache被分为2N块，主存被分为大小为2MB的块，主存与Cache中块的对应关系可用如下映像函数表示：j = i mod 2N。式中，j是Cache中的块号；i是主存中的块号。

直接映像是一种最简单的地址映像方式，它的地址变换速度快，而且不涉及其他两种映像方式中的替换策略问题。但是这种方式的块冲突概率较高，当程序往返访问两个相互冲突的块中的数据时，Cache的命中率将急剧下降，因为这时即使Cache中有其他空闲块，也因为固定的地址映像关系而无法应用。

2-全相联映像

主存中的每一个字块可映像到Cache任何一个字块位置上，这种方式称为全相联映像。这种方式只有当Cache中的块全部装满后才会出现块冲突，所以块冲突的概率低，可达到很高的Cache命中率，但它实现很复杂。

当访问一个块中的数据时，块地址要与Cache块表中的所有地址标记进行比较已确定是否命中。在数据块调入时存在着一个比较复杂的替换问题，即决定将数据块调入Cache中什么位置，将Cache中哪一块数据调出主存。为了达到较高的速度，全部比较和替换都要用硬件实现。

3-组相联映像

组相联映像方式是直接映像和全相联映像的一种折中方案。这种方法将存储空间分为若干组，各组之间是直接映像，而组内各块之间则是全相联映像。

它是上述两种映像方式的一般形式，如果组的大小为1，即Cache空间分为2N组，就变为直接映像；如果组的大小为Cache整个的尺寸，就变为全相联映像。组相联方式在判断块命中及替换算法上都要比全相联方式简单，块冲突的概率比直接映像低，其命中率也介于直接映像和全相联映像方式之间。