Naf*_*aly 77 caching cpu-architecture cpu-cache
我的理解是两种方法的主要区别在于,在"直写"方法中,数据立即通过高速缓存写入主存,而在"回写"数据则是在"后期"写入.
我们还需要在"后期"等待内存,那么"直写"的好处是什么？
Cra*_*son 89
直写到主存储器的好处是它简化了计算机系统的设计.通过直写,主存储器始终具有该行的最新副本.因此,当完成读取时,主存储器总是可以使用所请求的数据进行回复.
如果使用回写,有时最新数据位于处理器高速缓存中,有时它位于主存储器中.如果数据在处理器高速缓存中,则该处理器必须停止主存储器回复读取请求,因为主存储器可能具有数据的陈旧副本.这比直写更复杂.
此外,直写可以简化缓存一致性协议,因为它不需要修改状态." 修改"状态记录缓存必须在缓存行无效或逐出之前写回缓存行.在直写中,由于内存已经具有该行的最新副本,因此无需回写就可以使高速缓存行无效.
还有一件事 - 在写回内存映射I/O寄存器的回写体系结构软件上,必须采取额外步骤以确保立即从缓存中发送写入.否则写入在核心外部不可见,直到另一个处理器读取该行或该行被驱逐.
She*_*hao 24
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直写：对缓存和后备存储同步进行写入。
回写（或写后）：仅对缓存进行写入。修改后的缓存块在被替换之前被写回存储。
直写：数据更新时，会同时写入缓存和后端存储。这种方式操作方便，但写入数据较慢，因为数据必须同时写入缓存和存储。
回写：数据更新时，只写入缓存。只有当数据从缓存中移除时，修改后的数据才会写入后端存储。这种模式的数据写入速度快，但如果在更新的数据写入存储之前发生断电，数据将丢失。
回写和直写描述了写命中发生时的策略，即缓存具有请求的信息时。在这些示例中，我们假设单个处理器正在使用缓存写入主内存。
Write-through：将信息写入缓存和内存，当两者都写完时，写完成。这样做的优点是实现更简单，并且主内存始终与缓存一致（同步）（对于单处理器情况 - 如果其他设备修改主内存，则此策略是不够的），以及读取未命中永远不会导致写入主内存。明显的缺点是每次写入命中都必须进行两次写入，其中一次访问较慢的主内存。
回写：将信息写入缓存中的块。修改后的缓存块仅在被替换时才写入内存（实际上，延迟写入）。每个缓存块的特殊位，即脏位，标记缓存块在缓存中时是否已被修改。如果未设置脏位，则缓存块是“干净的”并且写入未命中不必将该块写入内存。
优点是写入可以以缓存的速度发生，如果在同一块内写入，则只需要向主内存写入一次（当前一个块被替换时）。缺点是该协议更难实现，主存可能与缓存不一致（不同步），导致替换的读取可能会导致向主存写入脏块。
我的第一个链接中详细介绍了写入未命中的策略。
这些协议不处理具有多个处理器和多个缓存的情况，这在现代处理器中很常见。为此，需要更复杂的缓存一致性机制。直写缓存具有更简单的协议，因为对缓存的写入会立即反映在内存中。
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小智 6
让我们借助一个示例来看看。假设我们有一个直接映射的缓存，并且使用了回写策略。因此，我们在缓存行中有一个有效位，一个脏位，一个标记和一个数据字段。假设我们有一个操作：写A（其中A映射到缓存的第一行）。
发生的是来自处理器的数据（A）被写入高速缓存的第一行。有效位和标签位被置位。脏位设置为1。
脏位只是表明自从上次将其放入高速缓存以来，是否曾经写入过高速缓存行！
现在假设执行了另一个操作：读取E（其中E也映射到第一条缓存行）
由于我们具有直接映射的缓存，因此第一行可以简单地由将从内存中带出的E块替换。但是由于最后一次写入该行的块（块A）尚未写入内存（由脏位指示），因此高速缓存控制器将首先向内存发出写回操作以将块A传输到内存，然后通过向存储器发出读操作，它将用块E替换该行。脏位现在设置为0。
因此，回写策略不能保证该块在内存及其关联的缓存行中是相同的。但是，每当要替换该行时，都会首先执行回写操作。
直写策略正好相反。据此，存储器将始终具有最新数据。即，如果写入了高速缓存块，则存储器也将被相应地写入。（不使用脏位）
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