[計算機軟件及應(yīng)用]處理機的cache一致性-在線瀏覽
2025-03-08 17:30本頁面
【正文】 Cache core …… Cache core 這幾個 copy 應(yīng)該一致 一、多個 Cache不一致的原因 ? 共享可寫的數(shù)據(jù) ? 進程遷移 ? I/O傳輸 要解決多處理機的 Cache一致性問題，首先要研究一致性問題的由來。 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。 ’ 若 P1采用 “ 寫通過 ” 策略，即處理機改寫 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 P2的本地高速緩沖存儲器C2中的 X仍然是 X。 P1 X P2 X ’ X 若 P1采用 “ 寫回 ”策略，即處理改寫Cache中的數(shù)據(jù)時并不同時修改內(nèi)存中相應(yīng)的數(shù)據(jù)，而是在包含該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊調(diào)出 Cache時才寫回內(nèi)存，那么，內(nèi)存中的 X還是 X 導致 C1中的X’同內(nèi)存中的X的不一致 引起的不一致性 情況一： P1 X P2 X 若 P1的進程對X進行了修改，使之變?yōu)?X’ ’ 采用 “ 寫回 ” 策略，暫時沒有對內(nèi)存中的 X進行修改。 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程遷移引起的數(shù)據(jù)不一致。 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。 ? 監(jiān)聽協(xié)議 ? 基于目錄的協(xié)議。 – 對 Writethrough，它也更新 memory中的副本（最終是一個 Cache中的副本和 memory中的副本是有效的）。 （ 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。 – 對 Writeback，對存儲器中副本的更新延遲到這個 Cache被置換的時刻。但是，其他處理機 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 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。對于處于讀 寫狀態(tài)的數(shù)據(jù)塊，本地的讀 /寫操作（ R1和W1）都是安全的，遠程讀操作 Rr使其變?yōu)橹蛔x
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