CPU缓存一致性协议MESI CPU高速缓存(Cache Memory) CPU为何要有高速缓存 CPU在摩尔定律的指导下以每18个月翻一番的速度在发展,然而内存和硬盘的发展速度远远不及CPU.这就造成了高性能能的内存和硬盘价格及其昂贵.然而CPU的高度运算需要高速的数据.为了解决这个问题,CPU厂商在CPU中内置了少量的高速缓存以解决I\O速度和CPU运算速度之间的不匹配问题. 在CPU访问存储设备时,无论是存取数据抑或存取指令,都趋于聚集在一片连续的区域中,这就被称为局部性原理. 时间局部性…

CPU高速缓存(Cache Memory) CPU为何要有高速缓存 CPU在摩尔定律的指导下以每18个月翻一番的速度在发展,然而内存和硬盘的发展速度远远不及CPU.这就造成了高性能能的内存和硬盘价格及其昂贵.然而CPU的高度运算需要高速的数据.为了解决这个问题,CPU厂商在CPU中内置了少量的高速缓存以解决I\O速度和CPU运算速度之间的不匹配问题. 在CPU访问存储设备时,无论是存取数据抑或存取指令,都趋于聚集在一片连续的区域中,这就被称为局部性原理. 时间局部性(Temporal Local…

CPU的缓存一致性协议MESI 在多核CPU中,内存中的数据会在多个核心中存在数据副本,某一个核心发生修改操作,就产生了数据不一致的问题,而一致性协议正是用于保证多个CPU cache之间缓存共享数据的一致性. cache的写操作 write through 写通 每次CPU修改cache中的内容会立即更新到内存,也就意味着每次CPU写共享数据,会导致总线事务,因此这种方式常常会引起总线事务的竞争,虽然后高的一致性但是效率非常低. write back 写回 每次CPU修改了cache中的数据,…

MESI(也称伊利诺斯协议)是一种广泛使用的支持写回策略的缓存一致性协议,该协议被应用在Intel奔腾系列的CPU中. MESI协议中的状态 CPU中每个缓存行使用的4种状态进行标记(使用额外的两位bit表示) 状态 描述 M(Modified) 这行数据有效,数据被修改了,和内存中的数据不一样,数据只存在于本cache中. E(Exclusive) 这行数据有效,数据和内存中的数据一致,数据只存下于本Cache中 S(Shared) 这行数据有效,数据和内存中的数据一致,数据存在于很多cach…

目录 1. 前言2 2. 结论2 3. volatile应用场景3 4. 内存屏障(Memory Barrier)4 5. setjmp和longjmp4 1) 结果1(非优化编译:g++ -g -o x x.cpp -O0) 5 2) 结果2(优化编译:g++ -g -o x x.cpp -O2) 6 6. 不同CPU架构的一致性模型6 7. x86-TSO7 8. C++标准库对内存顺的支持7 1) 头文件<stdatomic.h> 7 2) 头文件<atomic> 8 附1:…

m : modified e : exlusive s : shared i : invalid 四种状态的转换略过,现在讨论为什么有了这个协议,i++在多线程上还不是安全的. 两个cpu A B同时执行 i++ 的操作,假设i初始值为0 A 读入i ,缓存行状态为 e B读入i , 发现A有,那么设置为s,A里面也设置为s A cpu处理,i值加一等于一,但是只是在寄存器中,没写入缓存 此时状态还是S B cpu处理,i值加一等于一,同上,还是S A写入缓存,i 值为1 , 缓存行状态为M,此…

有关缓存一致性协议MESI自行百度. 提出问题:volatile在缓存一致性协议上又做了哪些事情?为啥它不保证原子性? 在缓存一致性协议下,CPU为了执行效率使用了写(存储)缓存和失效队列从而导致对用户来说指令的乱序执行 而volatile加入了内存屏障指令,每次对共享内存的写都会立即刷新存储缓存到主内存中,而每次对共享内存的读 都会先处理失效队列,从主内存中读取最新的值,所以保证了内存的可见性.而无法保证原子性.…

MESI(Modified Exclusive Shared Or Invalid)(也称为伊利诺斯协议,是因为该协议由伊利诺斯州立大学提出)是一种广泛使用的支持写回策略的缓存一致性协议,该协议被应用在Intel奔腾系列的CPU中,详见“support the more efficient write-back cache in addition to the write-through cache previously used by the Intel 486 processor” MESI…

转http://blog.csdn.net/realxie/article/details/7317630 http://en.wikipedia.org/wiki/MESI_protocol MESI(Modified Exclusive Shared Or Invalid)(也称为伊利诺斯协议,是因为该协议由伊利诺斯州立大学提出)是一种广泛使用的支持写回策略的缓存一致性协议,该协议被应用在Intel奔腾系列的CPU中,详见“support the more efficient write-b…

在目前主流的计算机中,cpu执行计算的主要流程如图所示: 数据加载的流程如下: 1.将程序和数据从硬盘加载到内存中 2.将程序和数据从内存加载到缓存中(目前多三级缓存,数据加载顺序:L3->L2->L1) 3.CPU将缓存中的数据加载到寄存器中,并进行运算 4.CPU会将数据刷新回缓存,并在一定的时间周期之后刷新回内存 缓存一致性协议发展背景现在的CPU基本都是多核CPU,服务器更是提供了多CPU的支持,而每个核心也都有自己独立的缓存,当多个核心同时操作多个线程对同一个数据进行更新时,如果核心…