Mi a gyorsítótár koherenciája?

A gyorsítótár -koherencia az a természetes probléma, amely akkor fejlődik ki, amikor a rendszer adatkészletét több szer hozzáfér és megváltoztatja.A számítógépes architektúra elsődleges területe, ahol ez problémává válik, a multiprocesszoros számítógépek.A multiprocesszoros számítógép minden egyes processzorának megvan a saját gyorsítótár, amely betölti és tárolja az információkat a Random Access memóriából (RAM).Amikor két processzor fér hozzá ugyanazon a memóriaterülethez, akkor a gyorsítótár -koherencia elveszne, ha bizonyos óvintézkedéseket nem tesznek.Számos módszert fejlesztettek ki a kérdés kezelése és a lehetséges problémák elkerülése érdekében.A könyvtár-alapú koherencia, a szippantás és a horkolás három módszer, amelyeket a gyorsítótár-koherencia elvesztésének megakadályozására használnak.

A könyvtár-alapú koherencia szűrőként működik a koherencia biztosítása érdekében.Az adatokat az összes processzor számára elérhető memória egy részén belül helyezik el.Amikor a memória ezen területén tárolt információk megváltoznak, a rendszer vagy frissíti a gyorsítótárakat, vagy érvényteleníti azokat.

A snooping megköveteli a processzorhoz, hogy ellenőrizze a gyorsítótárazott memóriahelyekhez való hozzáférést.Ez lehetővé teszi a processzor számára, hogy megtudja, mikor történt egy írási művelet.Ha tudják, hogy mikor történik egy írási művelet, a processzor frissítheti a gyorsítótárát.A horkolás magában foglalja nemcsak a gyorsítótárazott memóriahelyekhez való hozzáférés megfigyelését, hanem a memóriában tárolt tényleges információkat is.Amikor a memória írása bekövetkezik, a gyorsítótár frissíthető az új információkkal.

A könyvtár-alapú koherencia rendszerek viszonylag magas késéssel rendelkeznek, ami lassabb feldolgozást eredményez.Az alacsonyabb sávszélesség-követelmények lehetővé teszik a könyvtár-alapú koherencia rendszerek számára, hogy praktikusak legyenek a gyorsítótár-koherencia nagyszabású alkalmazásaiban.Minél több processzort használnak, annál több előnye lehet a könyvtár-alapú koherencia rendszer használatához.

A snooping sokkal gyorsabb módszer.Ez a módszer több sávszélességet igényel, mint a könyvtár alapú megközelítés.Ezt a módszert hatékonyan lehet használni olyan rendszerekben, amelyek viszonylag kevés processzorral rendelkeznek.Ennek oka elsősorban azért van, mert a horfoláshoz több erőforrás szükséges, összehasonlítva mind a sznooping, mind a könyvtár alapú módszerekkel.Annak érdekében, hogy a horkoló rendszer működjön, nyomon kell követnie mind a memóriacímeket, mind a memória területein tárolt adatokat.A sávszélesség és a feldolgozás mennyisége, amelyet ezzel a módszerrel vesznek fel, nem kívánatossá teszi a gyorsítótár -koherencia fenntartásának legtöbb alkalmazását.