м, ідентичність даних у кешах ВМ (когерентність кешей) підтримується з допомогою міжмодульних пересилань. Існує кілька способів реалізації когерентності, що застосовуються в залежності від типу використовуваної комунікаційної середовища та зосередженості або фізичної розподіленості пам'яті між процесорними модулями.
1.2.2.1. Зосереджена пам'ять
Розглянемо реалізацію одного з алгоритмів підтримки когерентності кешей, відомого як MESI (Modified, Exclusive, Shared, Invalid) [б]. Алгоритм MES1 представляє собою організацію когерентності кешпамяті зі зворотним записом. Цей алгоритм запобігає зайві передачі даних між кеш-пам'яттю і основною пам'яттю. Так, якщо дані в кеш-пам'яті не змінювалися, то нема чого їх пересилати. Задамо деякі початкові умови і введемо визначення. Отже, кожен ВМ має власну локальну кеш-пам'ять, є загальна колективна основна пам'ять, все ВМ приєднані до основної пам'яті за допомогою шини. До шини підключені також зовнішні пристрої. Важливо розуміти, що всі дії з використанням транзакцій шини, вироблені ВМ і зовнішніми пристроями, з копіями рядків, як у кожній кеш-пам'яті, так і в основній пам'яті, доступні для відстеження всім ВМ. Це є наслідком того, що в кожен момент на шині передає тільки один, а сприймають все, підключені до шині абоненти. Тому, якщо для об'єднання ВМ використовується не шина, а інший тип комутаційної середовища, то для працездатності алгоритму MES1 необхідно забезпечення вищевказаного порядку виконання транзакцій. Кожен рядок кеш-пам'яті ВМ може перебувати в одному з таких станів:
М - рядок модифікована (доступна з читання і запису тільки в цьому ВМ, тому що модифікована командою запису в порівнянні зі рядком основної пам'яті);
Е - рядок монопольно Копіювати (доступна з читання і запису в цьому ВМ і в основній пам'яті);
S - рядок множинно копіював або Колективна (доступна по читання і запису в цьому ВМ, в основній пам'яті і в кеш-пам'яті інших ВМ, в яких міститься її копія);
1 - рядок, неможлива до використання (рядок не доступна ні з читання, ні по запису).
Стан рядка використовується, по-перше, для визначення процесором ВМ можливості локального, без виходу на шину, доступу до даних в кеш-пам'яті, а, по-друге, - для управління механізмом когерентності.
Для управління режимом роботи механізму підтримки когерентності використовується біт WT, стан 1 якого задає режим наскрізний (write-through) запису, а стан 0 - режим зворотної (write-back) запису в кеш-пам'ять.
Промах читання в кеш-пам'яті змушує викликати рядок з основної пам'яті і зіставити їй стан Е або S. Кеш-пам'ять заповнюється тільки при промахи читання. При промаху запису транзакція запису поміщається в буфер і посилається в основну пам'ять при наданні шини.
Для підтримки когерентності рядків кеш-пам'яті при операціях введення/в...
