朱贵宪　魏胜利

摘要：计算机组成原理是计算机科学与技术专业的专业基础课，其中缓存—主存地址映射方式作为该门课程的一个重要知识点，理解起来比较困难，该文以一个初学者的角度，用固定缓存和主存容量的办法详细解析主存—缓存地址映射方式，为学习本课程的学生提供参考。

关键词：主存；缓存；地址映射；计算机组成原理

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）19-0292-03

Abstract： Composition Principle of Computer is a professional basic course for computer science and technology. The Cache - Main Memory address mapping mode as an important knowledge of this course and it is difficult to understand. This article details resolution of this mapping method by fixed cache and main memory capacity from the perspective of a beginner. This provide reference for the learning of this course students.

Key words： Main Memory；Cache；Address Mapping；Composition Principle of Computer

1 主存的相关概念

计算机硬件系统的组成包括5个部分，分别是：运算器，控制器，存储器，输入系统和输出系统。其中存储器作为记忆部件，用来存放程序以及程序运行时所使用的数据。根据功能的不同，存储器可分为主存储器、高速缓冲存储器和辅助存储器。主存储器简称主存，有时也称内存，由半导体存储器构成，用于存放CPU执行程序时所需要的指令和数据。存储容量、存取时间是衡量主存储器性能的重要指标，存储容量是指存储器能存储二进制信息的总数量。存储器划分为多个存储单元，每个单元存放一组二进制信息。为了便于读出或者写入信息，存储器所有存储单元都用二进制数进行编号，这些编号称为“内存地址”。计算机按照内存地址对存儲单元进行访问，存储单元越多，需要的地址位数也就越多。如果地址总线是[n]位，则能够编址[2n]个存储单元。如果每个存储单元能够存放一个字节的二进制数据，则该存储器的容量为[2n]字节，即[2n]B。存取时间指的是存储器完成一次“写”操作（数据存入存储器）或者完成一次“读”操作（数据从存储器中取出）所需要的时间。……