[計算機(jī)軟件及應(yīng)用]處理機(jī)的cache一致性-wenkub.com
2025-01-16 17:30 本頁面
【正文】 此時，若 Cache讀缺失，則從存儲器中或擁有正確內(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，此時就可對 Ci的 X進(jìn)行替換了。 采用單向鏈的鏈?zhǔn)侥夸浫缦聢D所示。 以目錄項只有兩個指針域為例說明驅(qū)逐 ? 鏈?zhǔn)侥夸? 鏈?zhǔn)侥夸浀膬?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(kuò)展性。當(dāng)某個處理機(jī)從存儲器調(diào)入一個 Cache塊時，就將該處理機(jī)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。 (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。 N個處理機(jī)位分別表示對應(yīng) N個處理機(jī)的 Cache中是否有該數(shù)據(jù)塊的拷貝，若某個處理機(jī)位 =1，則表示對應(yīng)的處理機(jī) Cache中有該數(shù)據(jù)塊拷貝。因此，減少了總線的無效操作，降低了總線的流量，提高了總線的效率 ? 缺點 是：當(dāng)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)塊無效時，讀缺失引起的總線讀操作必須禁止對內(nèi)存的操作，而大多數(shù)總線不支持這種操作 基本思想： 使用 Cache目錄來存放有關(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。如發(fā)生嚴(yán)重競爭，即 Core之間對某個地址的共享數(shù)據(jù)競爭，將產(chǎn)生較多的作廢，引起更多的作廢缺失。但是，其他處理機(jī) Pr對自己的高速緩存 Cr中數(shù)據(jù)塊讀操作 Rr和寫操作Wr時， C1中的無效數(shù)據(jù)塊拷貝仍無效 R1,W1,Rr Rr,Wr R1 W1 Wr 寫通過策略的 Cache狀態(tài)圖 有效 無效 說明： 采用寫回策略的 Cache狀態(tài) ? Cache采用 寫回策略 Cache中的數(shù)據(jù)塊被修改時不同時修改內(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，才將該數(shù)據(jù)塊寫回內(nèi)存。 （ write update） 任一處理器寫它的私有 Cache時，它都立即更新所有其它的 Cache中的副本。 ? 監(jiān)聽協(xié)議 ? 基于目錄的協(xié)議。 X P1的 C1中有共享數(shù)據(jù) X的拷貝，而P2的 C2中沒有該共享數(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。 ’ 若 P1采用 “ 寫通過 ” 策略，即處理機(jī)改寫 Cache中的數(shù)據(jù)時同時修改內(nèi)存中相應(yīng)的數(shù)據(jù)，那么，內(nèi)存中的 X也同時變?yōu)?X’，但是，處理機(jī) P2的本地高速緩沖存儲器C2中的 X仍然是 X。 cpu 主存 cache 外存 在多核和多處理器系統(tǒng)中，多個 Cache對應(yīng)的 copy內(nèi)容應(yīng)該一致，如下圖： Memory Cache core Cache core …… Cache core 這幾個 copy 應(yīng)該一致 一、多個 Cache不一致的原因
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