编程求出Cache映射方式下各类地址位数（简洁版）-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了编程求出Cache映射方式下各类地址位数（简洁版）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

计算机组成原理老师给小明出了一道Cache映射方式相关的计算题目：
某系统的存储器为4MB，每字块为32个字，每字8位，若Cache为2MB，采用字节编址方式。问：

（1）存储器块内地址共有_____位
（2）Cache行号地址共有_____位
（3）采用全相联映射，块表中的主存标记位共有_____位
（4）采用直接映射，块表中的主存标记位共有_____位
（5）采用16路组相联映射，块表中的主存标记位共有_____位

小明想借助计算机帮忙自己算出答案，今后无论老师出何种组合，他都能一键运行答案，于是他开始了求Cache映射方式下各类地址位数的代码编写。现在他已经写出了y= $log_2 x$ 的函数，编程时可以直接使用。

int log2(int x)
{
    float fx;
    unsigned long ix, exp;
    fx = (float)x;
    ix = *(unsigned long*)&fx;
    exp = (ix >> 23) & 0xFF;
    return exp - 127;
}

输入格式:
直接输入5个十进制正整数，中间用空格隔开，且保证这5个数的值都等于2的幂次，并符合存储器的一般约束性，如存储器容量会大于Cache容量。
这5个正整数分别代表
（1）存储器容量有多少MB（如题目中数字4）；
（2）每字块多少个字（如题目中数字32）；
（3）每字多少位（如题目中数字8）；
（4）cache容量有多少MB（如题目中数字2）；
（5）采用几路组相联（如题目中数字16）

输出格式:
见输出样例（注意输出的符号都是半角）。

输入样例:
在这里给出一组输入。例如：

4 32 8 2 16

4096 512 32 16 32

输出样例:
在这里给出相应的输出。例如：

1.存储器块内地址共有5位
2.Cache行号地址共有16位
3.采用全相联映射|块表中的主存标记位共有17位
4.采用直接映射|块表中的主存标记位共有1位
5.采用16路组相联映射|块表中的主存标记位共有5位

1.存储器块内地址共有11位
2.Cache行号地址共有13位
3.采用全相联映射|块表中的主存标记位共有21位
4.采用直接映射|块表中的主存标记位共有8位
5.采用32路组相联映射|块表中的主存标记位共有13位

代码长度限制 16 KB
时间限制 400 ms
内存限制 64 MB

参考代码一：

#include <stdio.h>

int log2(int x);

int main(void)
{
    int memorySize, blockwordSize, wordSize, cacheSize, wayNum;
    scanf("%d %d %d %d %d", &memorySize, &blockwordSize, &wordSize, &cacheSize, &wayNum);
    
    int blockSize = blockwordSize * wordSize >> 3;
    int memoryNum = log2(memorySize) + 20;
    
    int blockAddress = log2(blockSize);
    printf("1.存储器块内地址共有%d位\n", blockAddress);
    
    int cacheAddress = log2(cacheSize * (1 << 20) / blockSize);
    printf("2.Cache行号地址共有%d位\n", cacheAddress);
    
    int FAMicon = memoryNum - blockAddress;
    printf("3.采用全相联映射|块表中的主存标记位共有%d位\n", FAMicon);
    
    int DMicon = memoryNum - blockAddress - cacheAddress;
    printf("4.采用直接映射|块表中的主存标记位共有%d位\n", DMicon);
    
    int GAMicon = memoryNum - log2((1 << cacheAddress) / wayNum) - blockAddress;
    printf("5.采用%d路组相联映射|块表中的主存标记位共有%d位", wayNum, GAMicon);
}

int log2(int x)
{
    float fx;
    unsigned long ix, exp;
    fx = (float) x;
    ix = *(unsigned long *) & fx;
    exp = (ix >> 23) & 0xFF;
    return exp - 127;
}

参考代码二：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-492306.html

#include<stdio.h>
int log2(int x)
{
    float fx;
    unsigned long ix, exp;
    fx = (float)x;
    ix = *(unsigned long*)&fx;
    exp = (ix >> 23) & 0xFF;
    return exp - 127;
}
int main()
{
    int a,b,c,d,e;
    scanf("%d %d %d %d %d",&a,&b,&c,&d,&e);
    int num1=log2(b*c)-3;
    int num2=log2(d)+20-num1;
    int num3=log2(a)+20-num1;
    int num4=log2(a)+20-num1-num2;
    int num5=(log2(d)+3+20)-log2(e*b*c);
    num5=num3-num5;
    printf("1.存储器块内地址共有%d位\n",num1);
    printf("2.Cache行号地址共有%d位\n",num2);
    printf("3.采用全相联映射|块表中的主存标记位共有%d位\n",num3);
    printf("4.采用直接映射|块表中的主存标记位共有%d位\n",num4);
    printf("5.采用%d路组相联映射|块表中的主存标记位共有%d位\n",e,num5);
    return 0;
}