[計算機軟件及應用]處理機的cache一致性-資料下載頁
2025-01-19 17:30本頁面
【正文】 ③ 若 Cache塊的有效位 =0，則觸發(fā)寫缺失，需要從存儲器調入 相應 Cache塊。 (3) 處理機讀 Cache塊 ① 若 Cache塊的有效位 =1，則可直接執(zhí)行讀操作。 ② 若 Cache塊的有效位 =0，則觸發(fā)讀缺失，需要從存儲器調入相應的 Cache塊。 ? 有限目錄協(xié)議 有限目錄的目錄項中，除一位的重寫位 C之外，有數(shù)目固定的若干處理機指針，每個指針實際上是一個處理機編號。若有 N個處理機，則每個處理機指針為 log2N位，因此，目錄項的大小正比于 Nlog2N，目錄的存儲器開銷為 O(Nlog2N)。當某個處理機從存儲器調入一個 Cache塊時，就將該處理機編號記入該數(shù)據(jù)塊目錄項的一個指針域中，建立該指針。有 N個指針域的目錄項只能允許該數(shù)據(jù)塊最多可裝入 N個 Cache中。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。 需要指出的是，若某個目錄項的所有指針域都已建立指針后，另有一個處理機要求裝入該數(shù)據(jù)塊，那么，有限目錄協(xié)議需要對這個目錄項實行指針替換，這種指針替換過程稱為驅逐。 以目錄項只有兩個指針域為例說明驅逐 ? 鏈式目錄 鏈式目錄的優(yōu)點在于既不限制共享數(shù)據(jù)塊的拷貝數(shù)目，又保持了可擴展性。其主要方法是通過維護一個目錄指針鏈來跟蹤共享的數(shù)據(jù)塊拷貝。 鏈式目錄的目錄指針鏈若采用最簡單的單向鏈，那么，目錄項中除一位重寫位 C之外，只需要一個指針域。因此，目錄的存儲器開銷為 O(Nlog2N)。 采用單向鏈的鏈式目錄如下圖所示。 鏈式目錄協(xié)議與前兩種的異同： 鏈式目錄協(xié)議保持 Cache一致性的操作類似全映射目錄協(xié)議，只是當處理機 Pi 寫 Ci中的 X時， Ci向存儲器發(fā)出寫請求后，存儲器將沿 X的目錄鏈發(fā)送無效信號，將鏈上的其他 X拷貝置為無效，由鏈尾的有結束標志（ CT）的處理機發(fā)回答信號給存儲器，使 X的目錄項重寫位 C置位，此后，存儲器才給處理機 Pi寫允許權。 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)議的存儲器開銷。但是，當 Cache中的數(shù)據(jù)塊需要替換時，需要把該 Cache的被替換塊從它的目錄鏈中卸下來并保持目錄鏈的連通?？尚械慕鉀Q辦法是：沿著鏈發(fā)送一個消息，修改 Ci+1中相應數(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，此時就可對 Ci的 X進行替換了。 本節(jié)小結 基于目錄的協(xié)議是使用目錄來維護 Cache的一致性。若一個處理機對 Cache塊寫操作時，系統(tǒng)根據(jù)目錄的指針把其他有相同內容的 Cache塊拷貝置為無效，并置重寫位為 “ 重寫 ” 。若處理機對 Cache塊讀操作時，如果重寫位未置位，則說明該塊未經重寫。此時，若 Cache讀缺失，則從存儲器中或擁有正確內容的 Cache中讀入該塊拷貝并修改目錄；若讀命中，則直接讀即可。 謝謝大家！
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