[計算機軟件及應用]處理機的cache一致性(參考版)
2025-01-22 17:30本頁面
【正文】 謝謝大家！ 。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。 本節(jié)小結 基于目錄的協議是使用目錄來維護 Cache的一致性。但是，當 Cache中的數據塊需要替換時，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。 鏈式目錄協議與前兩種的異同： 鏈式目錄協議保持 Cache一致性的操作類似全映射目錄協議，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。因此，目錄的存儲器開銷為 O(Nlog2N)。其主要方法是通過維護一個目錄指針鏈來跟蹤共享的數據塊拷貝。 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據塊，那么，有限目錄協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。有 N個指針域的目錄項只能允許該數據塊最多可裝入 N個 Cache中。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)。 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。 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。 ? 全映射目錄協議是怎樣保持 Cache一致性的。 C=1，則表示該數據塊已重寫； C=0，則表示該數據塊未被重寫。根據目錄的結構特點，基于目錄的協議可分為 3類：全映射（ fullmap）目錄、有限 (limited)目錄和鏈式（ chained）目錄。 寫一次協議 ? 特點 是：為了減少總線流量， Cache的 第一次 寫采取 寫通過 策略，其后 的寫則采取 寫回 策略 ? 為了區(qū)分是否第一次寫，協議把讀 寫狀態(tài)分為兩種狀態(tài)：保留和重寫 寫一次協議的 Cache中的數據塊的 4種狀態(tài) ? 有效 （ Valid）：從內存讀入的并與內存拷貝一致的 Cache數據塊是有效狀態(tài) ? 無效 （ Invalid）：在 Cache中找不到或 Cache中的數據塊內容已過時的塊是無效狀態(tài) ? 保留 （ Reserved）：若數據塊從內存讀入 Cache后只被寫過一次，且Cache中的拷貝與內存中的拷貝一致且正確，則是保留狀態(tài) ? 重寫 （ Dirty）：若 Cache中的數據塊不只一次被寫過，且它是系統中唯一正確的數據塊，則是重寫狀態(tài) 寫一次協議的狀態(tài)圖 無效 有效 重寫 保留 Rr,Wr R1,W1 R1 Wr W1 Rr R1,Rr W1 Rr Wr R1 W1 Wr 寫一次協議的優(yōu)缺點 ? 優(yōu)點 是：第一次寫采用寫通過策略，以后的寫操作
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