计算机系统结构课程实验

计算机系统结构课程

实验指导书

2016——2017 学年

第 2学期

姓名：徐益

学号：201415725

指导教师：薛素静

教研室：计算机系统结构教研室

实验：存贮层次模拟器1

学时：4学时

实验类型：（综合/设计）：设计

一、实验目的与要求

使学生清楚认识虚拟存贮层次结构，熟练掌握常用的几种存储地址映像与变换方法，以及FIFO、LRU等替换算法的工作全过程。

要求用程序实现任意地址流在存储层次上的命中情况，实验结束后提交源程序和实验说明书。

二、实验内容

在模拟器上实现在任意地址流下求出在 Cache—主存两层存贮层次上的命中率。

三、实验步骤

1．Cache—主存：映像方式要实现全相联、直接映象、组相联方式三种方式，并选择每一种映像方式下输出结果；替换算法一般使用LRU算法。

2．要求主存容量、Cache大小、块大小以及组数等可以输入修改。

3．求出命中率；显示替换的全过程；任选一种高级语言来做。

4．要设计简洁、易于操作的界面。

四、实验仪器设备

计算机（装有java、Apache tomcat）

五、实验过程

1、设计思想：

（1）在本次实验中，我使用的是java语言来实现。

（2）首先，建一个web项目，然后将整个实验分为前端和后端两部分，前端为jsp页面，用来输入数据和显示实验结果。后端为Java，在本次实验我用了一个MyServlt类,在这个类中用来接收前端的数据，然后进行一系列的逻辑处理；即各个算法的具体实现。最后将数据传送给前端输出。

（3）将整个cache看成是一个对象，然后建一个实体类Cache。在这个类中有cache的大小、块大小、块数、块地址、计数器、计时器等属性。块地址用于存放地址流，计数器用于计算命中率，当命中一次，计数器加1。计时器用于LRU 算法。当命中时，计时器清零。每一个循环结束，有地址的块计时器加1；替换时，找到计时器最大的块地址，然后把它替换出去。

（4）将要输出的数据封装成一个类，然后进行输出。

六、实验代码

1、前端代码：

Index.jsp代码(用于输入数据)：在本页面中用到jqurey插件以达到美观效果，其中的js、css等代码就不粘贴出来了。

<%@page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"

pageEncoding="UTF-8"%>

<%

String path = request.getContextPath();

String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+p ath;

%>

存贮层次模拟器1

Memory hierarchy simulator

来源：徐益

Main.jsp代码(用于输出数据)：在本页面中用到jqurey插件以达到美观效果，其中的js、css等代码就不粘贴出来了。

<%@page import="com.xu.entity.OutPut"%>

<%@page import="java.util.List"%>

<%@page import="com.xu.entity.Cache"%>

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"

pageEncoding="UTF-8"%>

<%

String path = request.getContextPath();

String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+p ath;

%>

<%

List

dataList= (List

)request.getAttribute("dataList");

float hit = (Float)request.getAttribute("hit");

%>