一致性专题之cpu缓存一致性(二)

空扰寡人 提交于 2019-12-14 17:10:36

【推荐】2019 Java 开发者跳槽指南.pdf(吐血整理) >>>

一致性专题之cpu缓存一致性(一)中主要描述了缓存与内存的映射方式,该篇主要描述cache line的状态:

1、状态M表示该缓存行中数据有修改,并且与内存中的数据不一致;

2、状态E表示该缓存行中数据有修改,并且与内存中的数据一致;

3、状态S表示该缓存行中数据与内存中的数据一致,并且与其它内核中的cache line一致;

4、状态I表示该缓存行无效;

每个cache控制器除了监听自己cache的读写操作还监听其它cache的读写操作与状态,因此每个缓存行根据当前所处的状态与监听的动作进行状态转换,简称MESI一致性协议。读写操作具体可分成4种类型(LR-本内核读取本cache,LW-本内核写本cache,RR-其它内核读其对应的cache,RW-其它内核写其对应的cache)状态转换过程如下:

1、当数据所在cache line处于I状态并发生LR时,如果其它内核cache line中没有该数据则从内存加载,然后该cache line状态变成E;如果其它内核cache line中有该数据并处于状态M时,令其写入到内存后然后本内核从内存中加载,两个cache line都处于S状态;如果其它内核cache line中有该数据且已处于状态S或者E时,本cache line从内存中加载然后都变成S状态。

     当数据所在cache line处于I状态并发生LW时,先从内存加载数据然后在cache line中修改,状态变成M;如果其它内核cache line中有该数据,且状态为M时先令其更新到内存然后状态置为I;如果其它内核cache line中有该数据,且状态为E时将状态置为无效I。而本内核的cache line状态一直是M。

    当数据所在cache line处于I状态并监听到RR和RW时不会作任何反应。

2、当数据所在cache line处于M状态并发生LR时,直接读取,状态不变。

      发生LW时,直接写入,状态不变。

      监听到RR时,数据会写入内存然后状态变成S。

      监听到RW时,将数据写入内存便于其它内存读取最新数据,然后状态置无效I。

3、当数据所在cache line处于E状态并发生LR时,直接读取,状态不变。

     发生LW时,直接写入,状态变成M。

     监听到RR时,状态变成S。

     监听到RW时,状态置无效I。

4、当数据所在cache line处于S状态并发生LR时,直接读取,状态不变。

     发生LW时,修改cache line中的内容并将状态变成M,其余内核的cache line置无效状态I。

    监听到RR时,状态不变。

    监听到RW时,cache line置无效状态I。

易学教程内所有资源均来自网络或用户发布的内容,如有违反法律规定的内容欢迎反馈
该文章没有解决你所遇到的问题?点击提问,说说你的问题,让更多的人一起探讨吧!