Cache一致性与2种基本写策略(1)
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(1) 一致性問題的產生——信息不對稱導致的問題
現實生活中常常會出現因為溝通不暢而導致的扯皮,一方改了某些東西,又沒有及時通知到另一方,導致兩方掌握的信息不一致,這就是一致性問題。
多核處理器也有這樣的問題,在下面這個簡單的多核處理器示例中,內存中有一個數據x,它的值為3,它被緩存到Core 0和Core 1中,不過Core 0將x改為5,如果Core 1不知道x已經被修改了,還在使用舊的值,就會導致程序出錯,這就是Cache的不一致。
Cache的不一致示例
(2) Cache一致性的底層操縱
為了保證Cache的一致性,處理器提供了2個保證Cache一致性的底層操作:Write invalidate和Write update。
Write invalidate(置無效):當一個內核修改了一份數據,其他內核上如果有這份數據的拷貝,就置成無效(invalid)。
下面這個例子中,3個Core都使用了內存中的變量x,Core 0將它修改為5,其他Core就將自己對應的Cache line置成無效(invalid)。
Write invalidate示例
Write update(寫更新):當一個內核修改了一份數據,其他地方如果有這份數據的拷貝,就都更新到最新值。Write update示例如下:
Write update示例
Write invalidate和Write update比較:Write invalidate是一種很簡單的方式,不需要更新數據,如果Core 1和Core 2以后不再使用變量x,這時候采用Write invalidate就非常有效。不過由于一個valid標志對應一個Cache line,將valid標志置成invalid后,這個Cache line中其他的本來有效的數據也不能被使用了。Write update策略會產生大量的數據更新操作,不過只用更新修改的數據,如果Core 1和Core 2會使用變量x,那么Write update就比較有效。由于Write invalidate簡單,大多數處理器都使用Write invalidate策略。
轉載于:https://my.oschina.net/mavericsoung/blog/138263
《新程序員》:云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作,文字、視頻、音頻交互閱讀總結
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