Аппаратно программные платформы корпоративных информационных систем


         

в основную память только когда


Модифицированный блок кэш-памяти записывается в основную память только когда он замещается. Для сокращения частоты копирования блоков при замещении обычно с каждым блоком кэш-памяти связывается так называемый бит модификации (dirty bit). Этот бит состояния показывает был ли модифицирован блок, находящийся в кэш-памяти. Если он не модифицировался, то обратное копирование отменяется, поскольку более низкий уровень содержит ту же самую информацию, что и кэш-память.

Оба подхода к организации записи имеют свои преимущества и недостатки. При записи с обратным копированием операции записи выполняются со скоростью кэш-памяти, и несколько записей в один и тот же блок требуют только одной записи в память более низкого уровня. Поскольку в этом случае обращения к основной памяти происходят реже, вообще говоря требуется меньшая полоса пропускания памяти, что очень привлекательно для мультипроцессорных систем. При сквозной записи промахи по чтению не влияют на записи в более высокий уровень, и, кроме того, сквозная запись проще для реализации, чем запись с обратным копированием. Сквозная запись имеет также преимущество в том, что основная память имеет наиболее свежую копию данных. Это важно в мультипроцессорных системах, а также для организации ввода/вывода.

Когда процессор ожидает завершения записи при выполнении сквозной записи, то говорят, что он приостанавливается для записи (write stall). Общий прием минимизации остановов по записи связан с использованием буфера записи (write buffer), который позволяет процессору продолжить выполнение команд во время обновления содержимого памяти. Следует отметить, что остановы по записи могут возникать и при наличии буфера записи.



































































































































































































































































Метод Доля

промахов
Потери

при

промахе
Время обращения при попадании Сложность аппаратуры Примечания

Увеличение размера блока + -

0

Повышение степени ассоциативности +

- 1

Кэш-память с вспомогательным кэшем +



2

Псевдоассоциативные кэши +



2

Аппаратная предварительная выборка команд и данных +



2 Предварительная выборка данных затруднена
Предварительная выборка под управлением компилятора +



3 Требует также неблокируемой кэш-памяти
Специальные методы для уменьшения промахов +



0 Вопрос ПО
Установка приоритетов промахов по чтению над записями

+

1 Просто для однопроцессорных систем
Использование подблоков

+ + 1 Сквозная запись + подблок на 1 слово помогают записям
Пересылка требуемого слова первым

+

2

Неблокируемые кэши

+

3

Кэши второго уровня

+

2 Достаточно дорогое оборудование
Простые кэши малого размера -

+ 0

Обход преобразования адресов во время индексации кэш-памяти



+ 2

Конвейеризация операций записи для быстрого попадания при записи



+ 1




Содержание  Назад  Вперед