[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]處理機(jī)的cache一致性(編輯修改稿)
2025-02-15 17:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 P2 X X X 更新之前 ’ ’ WriteInvalidate I寫(xiě)無(wú)效策略則將遠(yuǎn)程高速緩存 C2中的X變成無(wú)效（無(wú)效數(shù)據(jù)塊用 I表示 ） 寫(xiě)更新策略將包含 X1的新數(shù)據(jù)塊通過(guò)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(xiě)通過(guò)策略的 Cache狀態(tài) ? 有效 表示該數(shù)據(jù)塊內(nèi)容正確 ? 無(wú)效 表示該數(shù)據(jù)塊內(nèi)容已 “ 過(guò)時(shí) ” 或不在本地 Cache中 處理機(jī) P1對(duì)本地高速緩存 C1中數(shù)據(jù)塊的讀操作R1和寫(xiě)操作 W1,以及其他處理機(jī) Pr對(duì)它的高速緩存Cr中同一數(shù)據(jù)塊拷貝的讀操作 Rr和寫(xiě)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(duì)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(duì) C1中的有效塊 X寫(xiě)操作 W1，使 C1中的 X變?yōu)?X1’ ? 若 P1對(duì)本地高速緩存 C1中無(wú)效數(shù)據(jù)塊讀操作 R1和寫(xiě)操作W1時(shí)，則將該數(shù)據(jù)塊由無(wú)效轉(zhuǎn)變?yōu)橛行?。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。 ? 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。對(duì)于處于讀 寫(xiě)狀態(tài)的數(shù)據(jù)塊，本地的讀 /寫(xiě)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(xiě)操作 Wr使其變?yōu)闊o(wú)效 兩種策略的缺點(diǎn) 1，寫(xiě)無(wú)效的問(wèn)題 – 主要開(kāi)銷(xiāo)在兩個(gè)方面： – （ 1）作廢各 Cache副本的開(kāi)銷(xiāo)； – （ 2）由作廢引起缺失造成的開(kāi)銷(xiāo)，即處理機(jī)需要訪問(wèn)已經(jīng)作廢的數(shù)據(jù)時(shí)將引起 Cache的缺失。 后果 ： – 如果一個(gè) Core經(jīng)常對(duì)某個(gè)塊連續(xù)寫(xiě)，且 Core間對(duì)共享塊的競(jìng)
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