Como faz exercícios de sistema de memória cache

Um exemplo de exercício:

1. Considerando um sistema de memória com endereçamento de 16 bits, no qual cada acesso da CPU à memória é feito de 8 em 8 bytes, e que contém um nível de memória cache de dados com as seguintes características:

 8 blocos de cache de 16 bytes cada;

 associatividade em conjuntos de 2 vias;

 modo de escrita write-back;

a)  Mostre qual seria o estado da cache e da memória principal após as seguintes operações: o leitura de 24 bytes a partir do endereço 0x0030 o escrita de 8 bytes a partir do endereço 0x0024 o leitura de 48 bytes a partir do endereço 0x0048 o escrita de 12 bytes a partir do endereço 0x0050 o leitura de 8 bytes a partir do endereço 0x0038
Para cada bloco de cache deve ser apresentado: o índice do conjunto, um identificador de qual bloco de memória principal está ali armazenado e o valor do rótulo deste bloco (se for válido), um bit indicando se o conteúdo daquele bloco de cache é válido ou não e os bits de “sujo” e de “idade” (se aplicáveis). Obs: para o campo de idade, 0 significa o bloco “mais novo”.

b)  Quantos acessos para busca de instrução resultarão em misses e quantos em hits?

c)  Quantos bits do endereço de 16 bits são utilizados para rótulo, quantos para deslocamento do endereço dentro do bloco de cache e quantos para índice do conjunto?

d) Quantos bytes da memória principal foram alterados após estas operações?