硬件和操作系统
2021-02-16 本文已影响0人
watermountain
缓存一致性协议
多核CPU的Cache中，某些数据Cache后，数据在“写入”和“读取”的时候必须满足一些规范，通常叫作“缓存一致性协议”。
使用这种规范来实现架构，以满足多个CPU对同一个变量修改时，相互之间都是知道的。
当有来自于内存的同一份数据Cache在多个CPU中，且要求这些数据的读写一致时，多个CPU之间就需要遵循缓存共享的一致性协议
内存单元有修改（Modified）、独占（Exclusive）、共享（Shared）、失效（Invalid）4个状态，多个CPU通过总线连接，每个CPU的Cache处理器除了要去响应本身所对应的CPU的读写操作外，还需要监听总线上其他CPU的读写操作，通过监听对自己的Cache做相应的处理，形成了一种虚共享，这个协议叫作MESI协议。
一个CPU加载一块内存是专用的；
当另一个CPU也加载了同一块内存时，那么此时两个CPU持有的信息将处于共享状态。
两者的区别是：CPU加载数据前是否监听到“读”广播；当发生写操作时会先尝试发起写广播（此时若有读，则会有一个优先问题），这个广播则会改掉数据，并且相应的其他CPU监听到数据被修改后，则会将自己的相应拷贝设置为失效状态。
一个数据修改了，需要告诉其他的CPU这份数据被修改。Intel的微架构技术时QPI（快速通道互联），又名CSI，公共系统接口。
CPU之间的交互是有一个时间差的，通常在20ns～40ns级别，频繁的交互会导致系统性能下降，而且CPU的使用量会飙高。
Cache Line
将“一段连续的内存区域”进行Cache。通常以64字节为单位进行Cache操作。
