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一文讀懂Cache一致性原理

來源: 責編: 時間:2024-04-11 09:04:37 161觀看
導讀1.為何需要cache一致性訪問memory數據的速度與core的運行速度相比,要花費更多的時鐘周期。為了減少這個差異計算機系統引進了存儲器層次結構,如圖1所示。在層次結構中,越往上,讀寫速度越快,價格越貴,存儲容量也越小。圖1 存

1.為何需要cache一致性

訪問memory數據的速度與core的運行速度相比,要花費更多的時鐘周期。為了減少這個差異計算機系統引進了存儲器層次結構,如圖1所示。在層次結構中,越往上,讀寫速度越快,價格越貴,存儲容量也越小。Kev28資訊網——每日最新資訊28at.com

圖1 存儲器結構層次圖1 存儲器結構層次Kev28資訊網——每日最新資訊28at.com

隨著摩爾定律的發展,人們試圖增加CPU的core數以提升系統整體性能,這類系統稱之為多core系統。一個包含多core的系統中,每個core可能都有自己的私有cache,并且有可能會對相同的memory地址進行修改。如果多個core同時對同一memory地址進行讀寫操作,很可能導致cache內容不一致,從而導致數據不一致,最終造成系統出錯和崩潰。因此,在設計多core系統時,必須考慮cache一致性(cache coherency)問題來確保數據的正確性和系統的穩定性。舉個例子,假設2個core的系統,每個core私有的L1 cache的cacheline大小是64Bytes。兩個core都讀取0x80地址數據,導致0x80開始的64Bytes數據都分別加載到core0和core1的私有L1 cache中。Kev28資訊網——每日最新資訊28at.com

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