Sự kết hợp của bộ đệm là gì?

Sự kết hợp của bộ đệm là vấn đề tự nhiên phát triển khi bộ dữ liệu hệ thống được truy cập và thay đổi bởi nhiều tác nhân.Khu vực chính của kiến trúc máy tính trong đó điều này trở thành một vấn đề là trong các máy tính đa bộ xử lý.Mỗi bộ xử lý trong một máy tính đa bộ xử lý có bộ đệm riêng tải và lưu trữ thông tin từ bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM).Khi hai bộ xử lý đang truy cập cùng một khu vực của bộ nhớ, sự kết hợp của bộ đệm sẽ bị mất nếu không được thực hiện một số biện pháp phòng ngừa nhất định. Không có sự kết hợp của bộ đệm, hệ thống đa bộ xử lý sẽ không thể hoạt động.Có một số phương pháp đã được phát triển để giải quyết vấn đề này và tránh các vấn đề tiềm ẩn.Sự kết hợp dựa trên thư mục, rình mò và gầm gừ là ba phương pháp được sử dụng để ngăn chặn sự kết hợp của bộ đệm. Sự kết hợp dựa trên thư mục hoạt động như một bộ lọc để đảm bảo sự gắn kết.Dữ liệu được đặt trong một phần bộ nhớ có thể truy cập được cho tất cả các bộ xử lý.Khi thông tin được lưu trữ trong khu vực đó của bộ nhớ, hệ thống sẽ cập nhật bộ nhớ cache hoặc vô hiệu hóa chúng.Snooping yêu cầu bộ xử lý theo dõi tất cả các truy cập vào các vị trí bộ nhớ đã được lưu trữ.Điều này cho phép bộ xử lý biết khi nào một hoạt động ghi đã xảy ra.Bằng cách biết khi nào một thao tác ghi xảy ra, bộ xử lý có thể cập nhật bộ đệm của nó.

GNARFING không chỉ liên quan đến việc theo dõi các truy cập vào các vị trí bộ nhớ đã được lưu trong bộ nhớ cache mà còn theo dõi thông tin thực tế được lưu trữ trong bộ nhớ.Khi ghi nhớ ghi lại, bộ đệm có thể được cập nhật với thông tin mới. Các hệ thống kết hợp dựa trên thư mục có độ trễ tương đối cao, dẫn đến xử lý chậm hơn.Yêu cầu băng thông thấp hơn cho phép các hệ thống kết hợp dựa trên thư mục thực tế trong các ứng dụng quy mô lớn của sự kết hợp bộ đệm.Càng nhiều bộ xử lý mà một hệ thống sử dụng, nó càng có nhiều lợi thế từ việc sử dụng hệ thống kết hợp dựa trên thư mục. Snooping là một phương pháp nhanh hơn nhiều.Phương pháp này đòi hỏi nhiều băng thông hơn phương pháp dựa trên thư mục.Phương pháp này có thể được sử dụng một cách hiệu quả trong các hệ thống có tương đối ít bộ xử lý. GNARFING thường không được sử dụng như một phương pháp duy trì sự kết hợp của bộ đệm.Điều này chủ yếu là do việc gầm gừ đòi hỏi nhiều tài nguyên hơn phải được sử dụng so với cả các phương pháp dựa trên rình rập và dựa trên thư mục.Để hệ thống gầm gừ hoạt động, nó phải theo dõi cả hai địa chỉ bộ nhớ và dữ liệu được lưu trữ trong các khu vực của bộ nhớ.Lượng băng thông và xử lý được đưa lên bằng phương pháp này làm cho nó không mong muốn đối với hầu hết các ứng dụng duy trì sự kết hợp của bộ đệm.