解释计算机体系结构中缓存一致性的方法？

缓存一致性有两种方法，如下所示 -

在单个缓存系统中，内存和缓存之间的一致性使用以下两种策略之一来维护 - (1) 直写和 (2) 回写。例如，当一个在处理器 P 上运行的任务请求内存位置 X 中的数据时，X 的内容被复制到缓存中，在那里它被传递给 P。

当 P 更新缓存中 X 的值时，内存中的另一个副本也需要更新以保持一致性。在直写中，每次缓存更新时都会更新内存，而在回写中，只有在缓存中的块被替换时才会更新内存。该表显示了直写与回写策略。

直写与回写

例如，在多处理系统中，当运行在处理器 P 上的任务请求全局内存位置 X 中的数据时，X 的内容被复制到处理器 P 的本地缓存中，然后传递给 P。

有两个基本的缓存一致性策略 - (1) 写无效，和 (2) 写更新。Write-invalidate 通过从本地缓存读取直到发生写入来保持一致性。

当任何处理器通过写入更新 X 的值时，为 X 发布一个脏位会使所有其他副本无效。例如，当处理器 Q 将新值写入其缓存时，它会使 X 的所有其他副本无效。这为 X 设置了脏位。 Q 可以继续更改 X，而无需进一步通知其他缓存，因为 Q 拥有 X 的唯一有效副本。

但是，当处理器 P 要读取 X 时，它必须等到 X 更新并清除脏位。写更新通过立即更新所有缓存中的所有副本来保持一致性。在每次写入操作期间设置所有脏位。毕竟，副本已经更新，所有脏位都被清除了。该表显示了写入更新与写入无效策略。

写更新与写无效