[計算機軟件及應用]處理機的cache一致性(更新版)
【正文】 WriteUpdate 監(jiān)聽協(xié)議分別采用寫無效策略和寫更新策略的區(qū)別 P1 P2 X X X 更新之前 ’ ’ WriteInvalidate I寫無效策略則將遠程高速緩存 C2中的X變成無效（無效數(shù)據(jù)塊用 I表示 ） 寫更新策略將包含 X1的新數(shù)據(jù)塊通過總線廣播到所有的高速緩存，更新其中的 X為 X1 ’ 數(shù)據(jù)塊的兩種狀態(tài) : 采用寫通過策略的 Cache狀態(tài) ? 有效 表示該數(shù)據(jù)塊內(nèi)容正確 ? 無效 表示該數(shù)據(jù)塊內(nèi)容已 “ 過時 ” 或不在本地 Cache中 處理機 P1對本地高速緩存 C1中數(shù)據(jù)塊的讀操作R1和寫操作 W1,以及其他處理機 Pr對它的高速緩存Cr中同一數(shù)據(jù)塊拷貝的讀操作 Rr和寫操作 Wr都可能引起高速緩存 C1中該數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)變化 . 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 ? 對有效塊的所有讀操作 R1， Rr之后，數(shù)據(jù)塊仍然是有效塊 ? P1對 C1中的有效塊 X寫操作 W1，使 C1中的 X變?yōu)?X1’ ? 若 P1對本地高速緩存 C1中無效數(shù)據(jù)塊讀操作 R1和寫操作W1時，則將該數(shù)據(jù)塊由無效轉(zhuǎn)變?yōu)橛行А? P1 X P2 X X I/O 存儲器 處理機 P1運行過程中修改了 X的值，使之變?yōu)?X’ ’ P1采用 “ 寫回 ” 策略，那么， C1中的 X’同內(nèi)存中的 X是不一致的 若 I/O處理機要求輸出 X，那么，內(nèi)存就會將內(nèi)存中的 X的值傳送給 I/O處理機 X 傳送給 I/O處理機的將不是修改后的 X’ 若 C1和 C2中都有 X的拷貝 二，如何解決 Cache一致性問題 為了解決多處理機 Cache一致性問題，提出了兩類解決 Cache一致性問題的協(xié)議機制：監(jiān)聽協(xié)議和基于目錄的協(xié)議。 P1改寫 C1中的 X，使之變?yōu)閄’。 P1 X P2 X X P1 X P2 X X P1和 P2的本地高速緩存存儲器 C1和 C2中分別有共享主存的某個數(shù)據(jù) X的拷貝。 3. I/O傳輸 引起的不一致性 若 P1的 C1和 P2的 C2中都有共享數(shù)據(jù) X的拷貝 P1 P2 X X X I/O 存儲器 X’ I/O處理機將一個新的數(shù)據(jù) X’寫入內(nèi)存代替 X ’ 內(nèi)存和 Cache之間的數(shù)據(jù)不一致性。 – 對 Writeback，對存儲器中副本的更新延遲到這個 Cache被置換的時刻。 2，寫更新的問題 ? 由于更新時，所有的副本均需要更新，開銷很大。 ② 若 Cache塊的有效位 =1，允許寫位 =1，則可直接執(zhí)行寫操作。雖然目錄項中指針域的數(shù)目是固定的，但指針域并不是與處理機是一一對應關系，任何一個指針域可為任何要求裝入該數(shù)據(jù)塊的處理機建立指針，因此，有限目錄具有可擴展性。 鏈式目錄協(xié)議具有可擴展性，目錄的存儲器開銷也低于前述的兩種目錄協(xié)議的存儲
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