[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]處理機(jī)的cache一致性-wenkub
2023-02-03 17:30:40 本頁面
【正文】 ? 共享可寫的數(shù)據(jù) ? 進(jìn)程遷移 ? I/O傳輸 要解決多處理機(jī)的 Cache一致性問題，首先要研究一致性問題的由來。出現(xiàn)不一致的原因 有 3個(gè)： 引起的不一致性 以擁有兩個(gè)處理機(jī)的系統(tǒng)為例，處理機(jī)帶有各自的私有 Cache，并共享一個(gè)主存儲(chǔ)器。 X’ 當(dāng) P2要讀 X時(shí)，它是從 C2中去讀取，這就導(dǎo)致了 P2從 C2中讀取的 X同內(nèi)存中的 X’不一致。 P1 X P2 X X P1的 C1和 P2的 C2中都有共享數(shù)據(jù) X的拷貝 ’ P2的進(jìn)程修改了 C2中的 X，改變?yōu)?X’ 并采用 “ 寫通過 ” 策略，使內(nèi)存中的 X也修改為 X’ ’ 由于某種原因該進(jìn)程遷移到 P1上 此時(shí) P1的 C1中仍然是 X，而不是它先修改過的 X’。 ? 概述 ? 采用寫通過策略的 Cache狀態(tài) ? 采用寫回策略的 Cache狀態(tài) ? 寫一次協(xié)議 ，監(jiān)聽協(xié)議 概述 監(jiān)聽協(xié)議通過總線監(jiān)聽機(jī)制實(shí)現(xiàn)高速緩存和共享存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)一致性 監(jiān)聽協(xié)議的兩種策略 ? 寫無效 (WriteInvalidate)策略 寫無效策略是在本地 Cache的數(shù)據(jù)塊修改時(shí) ,使所有相應(yīng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)塊拷貝都無效 ? 寫更新 (WriteUpdate)策略 寫更新策略是在本地 Cache的數(shù)據(jù)塊修改時(shí) ,通過總線把改寫的數(shù)據(jù)塊廣播到含有該數(shù)據(jù)塊拷貝的所有其他 Cache 監(jiān)聽協(xié)議的兩種策略 （ write invalidate） 任一 core寫它的私有 Cache時(shí)，它都使所有其它的 Cache中的副本失效。 – 對(duì) Writethrough，它也更新主存儲(chǔ)器中的副本。 ? Cache中數(shù)據(jù)塊的兩種有效狀態(tài)： 讀 /寫狀態(tài) 該數(shù)據(jù)塊至少被修改過一次，尚未寫回，內(nèi)存中的相應(yīng)數(shù)據(jù)塊還沒有被修改，在整個(gè)系統(tǒng)中只有一個(gè)數(shù)據(jù)塊拷貝是正確的 只讀狀態(tài) 整個(gè)系統(tǒng)中不止一個(gè)數(shù)據(jù)塊拷貝是正確的 采用寫回策略的 Cache狀態(tài)圖 采用寫回策略的監(jiān)聽協(xié)議保持Cache一致性的方法 ? 當(dāng)內(nèi)存擁有一個(gè)數(shù)據(jù)塊時(shí)，每個(gè)高速緩存只有該數(shù)據(jù)塊的只讀狀態(tài)的拷貝，有拷貝的本地處理機(jī) P1和遠(yuǎn)程處理機(jī) Pr都可以安全地讀這份拷貝 ,本地的寫操作 W1使其拷貝變?yōu)樽x /寫狀態(tài)，遠(yuǎn)程的寫操作 Wr使本地高速緩存的拷貝變?yōu)闊o效狀態(tài) ? 如果某個(gè) Cache中的某個(gè)數(shù)據(jù)塊處于有效狀態(tài)（讀 寫或只讀），則遠(yuǎn)程寫操作 Wr，使該 Cache中的這個(gè)數(shù)據(jù)塊變?yōu)闊o效 ? 系統(tǒng)中可能擁有一份處于讀 /寫狀態(tài)的數(shù)據(jù)塊拷貝。結(jié)果是共享數(shù)據(jù)在各Cache間倒來倒去，產(chǎn)生顛簸現(xiàn)象，當(dāng)緩存塊比較大時(shí)，這種顛簸現(xiàn)象更為嚴(yán)重。根據(jù)目錄的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基于
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