Was ist Cache-Kohärenz?
Cache-Kohärenz ist die Regelmäßigkeit oder Konsistenz von Daten, die im Cache-Speicher gespeichert sind. Die Aufrechterhaltung der Konsistenz von Cache und Speicher ist für Multiprozessoren oder DSM-Systeme (Distributed Shared Memory) zwingend erforderlich.
Das Cache-Management ist so strukturiert, dass Daten nicht überschrieben oder verloren gehen. Verschiedene Techniken können verwendet werden, um die Kohärenz des Cachespeichers zu erhalten, einschließlich verzeichnisbasierter Kohärenz, Bus-Snooping und Snarfing. Um die Konsistenz zu erhalten, imitiert ein DSM-System diese Techniken und verwendet ein Kohärenzprotokoll, das für Systemoperationen wesentlich ist. Die Cache-Kohärenz wird auch als Cache-Kohärenz oder Cache-Konsistenz bezeichnet.
Die Mehrzahl der Kohärenzprotokolle, die Multiprozessoren unterstützen, verwenden einen sequentiellen Konsistenzstandard. DSM-Systeme verwenden einen schwachen oder Release-Konsistenzstandard. Die folgenden Methoden werden für das Cache-Kohärenz-Management und die Konsistenz bei Lese- / Schreibvorgängen (R / W) und momentanen Operationen verwendet: Geschriebene Datenspeicherorte werden sequenziert. Schreibvorgänge erfolgen sofort.
Die Erhaltung der Programmreihenfolge wird mit RW-Daten aufrechterhalten. Eine kohärente Speicheransicht wird beibehalten, in der konsistente Werte über den gemeinsamen Speicher bereitgestellt werden.
Verschiedene Arten von Cache-Kohärenz können von verschiedenen Strukturen wie folgt verwendet werden: Verzeichnisbasierte Kohärenz: Verweist auf einen Filter, in dem Speicherdaten für alle Prozessoren zugänglich sind. Wenn sich Speicherbereichsdaten ändern, wird der Cache aktualisiert oder ungültig gemacht. Bus-Snooping: Überwacht und verwaltet den gesamten Cache-Speicher und benachrichtigt den Prozessor, wenn eine Schreiboperation ausgeführt wird.
Wird in kleineren Systemen mit weniger Prozessoren verwendet. Snarfing: Selbstüberwacht und aktualisiert seine Adress- und Datenversionen. Erfordert im Vergleich zu verzeichnisbasierter Kohärenz und Bus-Snooping große Mengen an Bandbreite und Ressourcen.