[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]處理機(jī)的cache一致性(存儲(chǔ)版)
【正文】 每個(gè)處理機(jī)指針為 log2N位，因此，目錄項(xiàng)的大小正比于 Nlog2N，目錄的存儲(chǔ)器開(kāi)銷(xiāo)為 O(Nlog2N)。因此，目錄的存儲(chǔ)器開(kāi)銷(xiāo)為 O(Nlog2N)。若處理機(jī)對(duì) Cache塊讀操作時(shí)，如果重寫(xiě)位未置位，則說(shuō)明該塊未經(jīng)重寫(xiě)。 本節(jié)小結(jié) 基于目錄的協(xié)議是使用目錄來(lái)維護(hù) Cache的一致性。其主要方法是通過(guò)維護(hù)一個(gè)目錄指針鏈來(lái)跟蹤共享的數(shù)據(jù)塊拷貝。 ② 若 Cache塊的有效位 =0，則觸發(fā)讀缺失，需要從存儲(chǔ)器調(diào)入相應(yīng)的 Cache塊。根據(jù)目錄的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基于目錄的協(xié)議可分為 3類(lèi)：全映射（ fullmap）目錄、有限 (limited)目錄和鏈?zhǔn)剑?chained）目錄。 ? Cache中數(shù)據(jù)塊的兩種有效狀態(tài)： 讀 /寫(xiě)狀態(tài) 該數(shù)據(jù)塊至少被修改過(guò)一次，尚未寫(xiě)回，內(nèi)存中的相應(yīng)數(shù)據(jù)塊還沒(méi)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(xiě)回策略的 Cache狀態(tài)圖 采用寫(xiě)回策略的監(jiān)聽(tīng)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(xiě)操作 W1使其拷貝變?yōu)樽x /寫(xiě)狀態(tài)，遠(yuǎn)程的寫(xiě)操作 Wr使本地高速緩存的拷貝變?yōu)闊o(wú)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(xiě)或只讀），則遠(yuǎn)程寫(xiě)操作 Wr，使該 Cache中的這個(gè)數(shù)據(jù)塊變?yōu)闊o(wú)效 ? 系統(tǒng)中可能擁有一份處于讀 /寫(xiě)狀態(tài)的數(shù)據(jù)塊拷貝。 ? 概述 ? 采用寫(xiě)通過(guò)策略的 Cache狀態(tài) ? 采用寫(xiě)回策略的 Cache狀態(tài) ? 寫(xiě)一次協(xié)議 ，監(jiān)聽(tīng)協(xié)議 概述 監(jiān)聽(tīng)協(xié)議通過(guò)總線(xiàn)監(jiān)聽(tīng)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(tīng)協(xié)議的兩種策略 ? 寫(xiě)無(wú)效 (WriteInvalidate)策略 寫(xiě)無(wú)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(wú)效 ? 寫(xiě)更新 (WriteUpdate)策略 寫(xiě)更新策略是在本地 Cache的數(shù)據(jù)塊修改時(shí) ,通過(guò)總線(xiàn)把改寫(xiě)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(tīng)協(xié)議的兩種策略 （ write invalidate） 任一 core寫(xiě)它的私有 Cache時(shí)，它都使所有其它的 Cache中的副本失效。 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。 cpu 主存 cache 外存 在多核和多處理器系統(tǒng)中，多個(gè) Cache對(duì)應(yīng)的 copy內(nèi)容應(yīng)該一致，如下圖： Memory Cache core Cache core …… Cache core 這幾個(gè) cop
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