缓存未命中是一种中断/故障吗

Question

我们知道内存中的页面缺失会带来页面错误，页面处理程序必须将页面加载到物理内存中。这里我想知道缓存未命中是否也是系统故障？如果不是，内存故障和缓存故障有什么区别？多谢。

Answer 1

“缓存故障”是指处理器的 L1/L2/L3 缓存中的缓存未命中吗？如果是这样，那么不会，它不会产生故障，至少在我听说过的每个处理器架构上是这样。

原因是页面错误需要软件干预来决定访问是否无效、访问是否是换出到磁盘的页面等。相反，根据定义，高速缓存未命中可以由处理器处理本身 - 因为它没有导致页面错误，所以数据必须已经存储在主内存或较低级别的缓存中，处理器可以直接访问它们。处理器会机械地将正在访问的内存地址从虚拟地址转换为物理地址，然后向较低级别的缓存或主内存请求数据。

同样的想法也适用于同时多处理器，其中一个高速缓存行可能会被一个对其进行写入的核心无效，即使另一个核心将其存储在高速缓存中。处理器定义自己的一致性协议，以确保不会读取过时的副本，通常是通过强制具有无效缓存线的核心从较低级别的缓存中刷新它，或者要求它监视共享写入总线，其中所有处理器都可以看到正在写入的值。