[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]處理機(jī)的cache一致性-文庫(kù)吧在線(xiàn)文庫(kù)
【正文】 y 應(yīng)該一致 一、多個(gè) Cache不一致的原因 ? 共享可寫(xiě)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(wèn)題，首先要研究一致性問(wèn)題的由來(lái)。 X P1的 C1中有共享數(shù)據(jù) X的拷貝，而P2的 C2中沒(méi)有該共享數(shù)據(jù) 情況二： 以上兩種情況都是由于進(jìn)程遷移引起的數(shù)據(jù)不一致。 （ write update） 任一處理器寫(xiě)它的私有 Cache時(shí)，它都立即更新所有其它的 Cache中的副本。如發(fā)生嚴(yán)重競(jìng)爭(zhēng)，即 Core之間對(duì)某個(gè)地址的共享數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)，將產(chǎn)生較多的作廢，引起更多的作廢缺失。 N個(gè)處理機(jī)位分別表示對(duì)應(yīng) N個(gè)處理機(jī)的 Cache中是否有該數(shù)據(jù)塊的拷貝，若某個(gè)處理機(jī)位 =1，則表示對(duì)應(yīng)的處理機(jī) Cache中有該數(shù)據(jù)塊拷貝。當(dāng)某個(gè)處理機(jī)從存儲(chǔ)器調(diào)入一個(gè) Cache塊時(shí)，就將該處理機(jī)編號(hào)記入該數(shù)據(jù)塊目錄項(xiàng)的一個(gè)指針域中，建立該指針。 采用單向鏈的鏈?zhǔn)侥夸浫缦聢D所示。此時(shí)，若 Cache讀缺失，則從存儲(chǔ)器中或擁有正確內(nèi)容的 Cache中讀入該塊拷貝并修改目錄；若讀命中，則直接讀即可?？尚械慕鉀Q辦法是：沿著鏈發(fā)送一個(gè)消息，修改 Ci+1中相應(yīng)數(shù)據(jù)塊 X的指針，使之指向 Ci1，從而把 Ci中的數(shù)據(jù)塊 X從目錄鏈中卸下，此時(shí)就可對(duì) Ci的 X進(jìn)行替換了。 以目錄項(xiàng)只有兩個(gè)指針域?yàn)槔f(shuō)明驅(qū)逐 ? 鏈?zhǔn)侥夸? 鏈?zhǔn)侥夸浀膬?yōu)點(diǎn)在于既不限制共享數(shù)據(jù)塊的拷貝數(shù)目，又保持了可擴(kuò)展性。 (3) 處理機(jī)讀 Cache塊 ① 若 Cache塊的有效位 =1，則可直接執(zhí)行讀操作。因此，減少了總線(xiàn)的無(wú)效操作，降低了總線(xiàn)的流量，提高了總線(xiàn)的效率 ? 缺點(diǎn) 是：當(dāng)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)塊無(wú)效時(shí)，讀缺失引起的總線(xiàn)讀操作必須禁止對(duì)內(nèi)存的操作，而大多數(shù)總線(xiàn)不支持這種操作 基本思想： 使用 Cache目錄來(lái)存放有關(guān)數(shù)據(jù)塊拷貝駐留在 Cache中的信息，把使其他 Cache數(shù)據(jù)塊無(wú)效的一致性命令只發(fā)給存放有相應(yīng)數(shù)據(jù)塊的 Cache，從而支持 Cache的一致性。但是，其他處理機(jī) Pr對(duì)自己的高速緩存 Cr中數(shù)據(jù)塊讀操作 Rr和寫(xiě)操作Wr時(shí)， C1中的無(wú)效數(shù)據(jù)塊拷貝仍無(wú)效 R1,W1,Rr Rr,Wr R1 W1 Wr 寫(xiě)通過(guò)策略的 Cache狀態(tài)圖 有效 無(wú)效 說(shuō)明： 采用寫(xiě)回策略的 Cache狀態(tài) ? Cache采用 寫(xiě)回策略 Cache中的數(shù)據(jù)塊被修改時(shí)不同時(shí)修改內(nèi)存中相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊拷貝，當(dāng) Cache中的數(shù)據(jù)塊被替換時(shí)，才將該數(shù)據(jù)塊寫(xiě)回內(nèi)存。 ? 監(jiān)聽(tīng)協(xié)議 ? 基于目錄的協(xié)議。 ’ 若 P1采用 “ 寫(xiě)通過(guò) ” 策略，即處理機(jī)改寫(xiě) Cache中的數(shù)據(jù)時(shí)同時(shí)修改內(nèi)存中相應(yīng)的數(shù)據(jù)，那么，內(nèi)存中的 X也同時(shí)變?yōu)?X’，但是，處理機(jī) P2的本地高速緩沖存儲(chǔ)器C2中的 X仍然是 X。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)
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