[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]處理機(jī)的cache一致性-免費(fèi)閱讀
【正文】 若一個(gè)處理機(jī)對(duì) Cache塊寫操作時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)目錄的指針把其他有相同內(nèi)容的 Cache塊拷貝置為無效，并置重寫位為 “ 重寫 ” 。 鏈?zhǔn)侥夸浀哪夸浿羔樻溔舨捎米詈唵蔚膯蜗蜴?，那么，目錄?xiàng)中除一位重寫位 C之外，只需要一個(gè)指針域。 ? 有限目錄協(xié)議 有限目錄的目錄項(xiàng)中，除一位的重寫位 C之外，有數(shù)目固定的若干處理機(jī)指針，每個(gè)指針實(shí)際上是一個(gè)處理機(jī)編號(hào)。 I. 全映射目錄協(xié)議 II. 有限目錄協(xié)議 III. 鏈?zhǔn)侥夸? ，基于目錄的協(xié)議 ? 全映射目錄協(xié)議 2022/2/16 全映射目錄協(xié)議規(guī)定共享存儲(chǔ)器中的每個(gè)數(shù)據(jù)塊都有由若干位組成的目錄項(xiàng)，每個(gè)目錄項(xiàng)中有一位重寫位 C和 N個(gè)處理機(jī)位。對(duì)于處于讀 寫狀態(tài)的數(shù)據(jù)塊，本地的讀 /寫操作（ R1和W1）都是安全的，遠(yuǎn)程讀操作 Rr使其變?yōu)橹蛔x狀態(tài)，遠(yuǎn)程寫操作 Wr使其變?yōu)闊o效 兩種策略的缺點(diǎn) 1，寫無效的問題 – 主要開銷在兩個(gè)方面： – （ 1）作廢各 Cache副本的開銷； – （ 2）由作廢引起缺失造成的開銷，即處理機(jī)需要訪問已經(jīng)作廢的數(shù)據(jù)時(shí)將引起 Cache的缺失。 – 對(duì) Writethrough，它也更新 memory中的副本（最終是一個(gè) Cache中的副本和 memory中的副本是有效的）。 P1 X P2 X ’ X 若 P1采用 “ 寫回 ”策略，即處理改寫Cache中的數(shù)據(jù)時(shí)并不同時(shí)修改內(nèi)存中相應(yīng)的數(shù)據(jù)，而是在包含該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊調(diào)出 Cache時(shí)才寫回內(nèi)存，那么，內(nèi)存中的 X還是 X 導(dǎo)致 C1中的X’同內(nèi)存中的X的不一致 引起的不一致性 情況一： P1 X P2 X 若 P1的進(jìn)程對(duì)X進(jìn)行了修改，使之變?yōu)?X’ ’ 采用 “ 寫回 ” 策略，暫時(shí)沒有對(duì)內(nèi)存中的 X進(jìn)行修改。處理機(jī)的 Cache一致性 主要內(nèi)容 ?問題的提出 ?一，多個(gè) cache不一致的原因 ?二，如何解決 Cache一致性問題 監(jiān)聽協(xié)議 基于目錄的協(xié)議 問題提出 ? Cache（高速緩沖存儲(chǔ)器）： ? 它的設(shè)計(jì)是為了解決 cpu與主存之間速度差距太大的矛盾； ? Cache的工作原理是基于 程序訪問的局部性 。 由于某種原因，該進(jìn)程遷移到了 P2上運(yùn)行 P2上的該進(jìn)程運(yùn)行時(shí)將從內(nèi)存中讀取 X并將 X調(diào)入 C2 那么，這個(gè)遷移了的進(jìn)程此時(shí)讀取的是X，而不是它先前修改過的 X’。 – 對(duì) Writeback，它使 memory中的副本也失效（最終只有一個(gè) Cache中的副本是有效的）。 后果 ： – 如果一個(gè) Core經(jīng)常對(duì)某個(gè)塊連續(xù)寫，且 Core間對(duì)共享塊的競爭較小，這時(shí)寫無效策略維護(hù)一致性的開銷是很小的。 C=1，則表示該數(shù)據(jù)塊已重寫； C=0，則表示該數(shù)據(jù)塊未被重寫。若有 N個(gè)處理機(jī)，則
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