[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]處理機(jī)的cache一致性-閱讀頁
2025-02-03 17:30本頁面
【正文】 狀態(tài)，遠(yuǎn)程寫操作 Wr使其變?yōu)闊o效 兩種策略的缺點(diǎn) 1，寫無效的問題 – 主要開銷在兩個(gè)方面： – （ 1）作廢各 Cache副本的開銷； – （ 2）由作廢引起缺失造成的開銷，即處理機(jī)需要訪問已經(jīng)作廢的數(shù)據(jù)時(shí)將引起 Cache的缺失。如發(fā)生嚴(yán)重競(jìng)爭(zhēng)，即 Core之間對(duì)某個(gè)地址的共享數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)，將產(chǎn)生較多的作廢，引起更多的作廢缺失。 2，寫更新的問題 ? 由于更新時(shí)，所有的副本均需要更新，開銷很大。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(diǎn) 是：當(dāng)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)塊無效時(shí)，讀缺失引起的總線讀操作必須禁止對(duì)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。 I. 全映射目錄協(xié)議 II. 有限目錄協(xié)議 III. 鏈?zhǔn)侥夸? ，基于目錄的協(xié)議 ? 全映射目錄協(xié)議 2022/2/16 全映射目錄協(xié)議規(guī)定共享存儲(chǔ)器中的每個(gè)數(shù)據(jù)塊都有由若干位組成的目錄項(xiàng)，每個(gè)目錄項(xiàng)中有一位重寫位 C和 N個(gè)處理機(jī)位。 N個(gè)處理機(jī)位分別表示對(duì)應(yīng) N個(gè)處理機(jī)的 Cache中是否有該數(shù)據(jù)塊的拷貝，若某個(gè)處理機(jī)位 =1，則表示對(duì)應(yīng)的處理機(jī) Cache中有該數(shù)據(jù)塊拷貝。 ② 若 Cache塊的有效位 =1，允許寫位 =1，則可直接執(zhí)行寫操作。 (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。 ? 有限目錄協(xié)議 有限目錄的目錄項(xiàng)中，除一位的重寫位 C之外，有數(shù)目固定的若干處理機(jī)指針，每個(gè)指針實(shí)際上是一個(gè)處理機(jī)編號(hào)。當(dāng)某個(gè)處理機(jī)從存儲(chǔ)器調(diào)入一個(gè) Cache塊時(shí)，就將該處理機(jī)編號(hào)記入該數(shù)據(jù)塊目錄項(xiàng)的一個(gè)指針域中，建立該指針。雖然目錄項(xiàng)中指針域的數(shù)目是固定的，但指針域并不是與處理機(jī)是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，任何一個(gè)指針域可為任何要求裝入該數(shù)據(jù)塊的處理機(jī)建立指針，因此，有限目錄具有可擴(kuò)展性。 以目錄項(xiàng)只有兩個(gè)指針域?yàn)槔f明驅(qū)逐 ? 鏈?zhǔn)侥夸? 鏈?zhǔn)侥夸浀膬?yōu)點(diǎn)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。 鏈?zhǔn)侥夸浀哪夸浿羔樻溔舨捎米詈?jiǎn)單的單向鏈，那么，目錄項(xiàng)中除一位重寫位 C之外，只需要一個(gè)指針域。 采用單向鏈的鏈?zhǔn)侥夸浫缦聢D所示。 鏈?zhǔn)侥夸泤f(xié)議具有可擴(kuò)展性，目錄的存儲(chǔ)器開銷也低于前述的兩種目錄協(xié)議的存儲(chǔ)器開銷?？尚械慕鉀Q辦法是：沿著鏈發(fā)送一個(gè)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(shí)就可對(duì) Ci的 X進(jìn)行替換了。若一個(gè)處理機(jī)對(duì) Cache塊寫操作時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)目錄的指針把其他有相同內(nèi)容的 Cache塊拷貝置為無效，并置重寫位為 “ 重寫 ” 。此時(shí)，若 Cache讀缺失，則從存儲(chǔ)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
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