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  • MESI

    2016-08-16 16:00:00
    https://www.cs.tcd.ie/jeremy.jones/vivio/caches/MESIHelp.htm http://www.linuxjournal.com/article/8211 转载于:https://www.cnblogs.com/webundle/p/5776721.html

    https://www.cs.tcd.ie/jeremy.jones/vivio/caches/MESIHelp.htm

     

     

    http://www.linuxjournal.com/article/8211

    转载于:https://www.cnblogs.com/webundle/p/5776721.html

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  • MESI电子商务 MESI项目 介绍 项目管理: Trello 返回: Java SPRING-Thymeleaf 前: HTML CSS Boostrap JS 备份管理: GitHub SGBD: MySQL 开发服务器 可访问suivante:
  • MESI协议.xmind

    2021-08-07 10:59:56
    MESI协议.xmind
  • MESI协议

    2021-07-12 17:41:52
    参考: ...https://opencores.org/projects/mesi_isc https://www.cnblogs.com/yanlong300/p/8986041.html https://www.scss.tcd.ie/Jeremy.Jones/VivioJS/caches/ALL%20protocols.htm cache: ...

    参考:

    https://opencores.org/projects/mesi_isc

    https://www.cnblogs.com/yanlong300/p/8986041.html

    https://www.scss.tcd.ie/Jeremy.Jones/VivioJS/caches/ALL%20protocols.htm

    cache:

    https://blog.csdn.net/21cnbao/article/details/118561251

    lstopo

     L2cache为MLC(MiddleLevel Cache),L3cache为LLC(Last LevelCache)

    现代的cache基本按照这个模式来组织:SET、WAY、TAG、INDEX

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  • 缓存一致性协议之MESI

    2020-09-06 17:26:49
  • MESI学习

    2020-12-19 16:48:42
    MESI学习 一、出现MESI的原因 计算机模型 目前现有的计算机都是基于–冯诺依曼计算机模型 。等待运行的程序以及数据都是存放在主内存上,在计算的时候,按照程序执行的顺序首先会从主内存中取出数据,然后通过控制...

    MESI学习

    一、出现MESI的原因

    1. 计算机模型
      • 目前现有的计算机都是基于–冯诺依曼计算机模型 。等待运行的程序以及数据都是存放在主内存上,在计算的时候,按照程序执行的顺序首先会从主内存中取出数据,然后通过控制器的翻译执行指令的要求,然后在将计算的结果写回内存。一直计算知道程序被执行完成。
      • 在这样的计算机模型中的核心组件
        • 控制器:是整个计算机的控制中心,负责将程序规定的信息进行解释,然后根据要求进行控制,调度程序、数据、地址、协调计算机每一个部分之间的工作
        • 计算器:在接受到控制器的指令对指定的数据进行各种算术运算和逻辑运算,简单来说就是对数据按照指定的需求进行加工处理。
        • 存储器:存储程序、数据和和各种信号以及命令等各种运算所需要的信息。
        • 输入:输入和输出称之为外部设备,输入是将程序、符号等这个信息转换为计算机可以识别的电信号。
        • 输出:和输入一样同属于外部设备,将计算的中间结果或者是最终结果以及在计算机内部的各种数据展出出来。
        • 冯诺依曼计算机模型:在这里插入图片描述
    2. 现代计算机硬件架构
      • 现代计算计算机硬件架构原理图
      • CPU内部划分
        • CPU与主内存进行数据交换的原理图:在这里插入图片描述

        • 控制单元:控制单元是整个CPU的控制中心,由指令寄存器(IR)、指令译码器(ID)、和操作控制器(OC)等组成。控制单元对电脑进行有条不紊的调度保证电脑有序的工作。根据预先编写好的程序,将指令从主内存将指令出来来之后放入到指令寄存器,然后指令译码器分析这个指令是执行何种操作,然后在由控制器按照一定的顺序向对应的部件发出控制信息。

        • 运算单元:对数据进行算数操作和逻辑运算,收到控制单元的控制。也就是运算单元进行的所有的运算都是在操作控制器下的控制下进行的。

        • 存储单元:存储单元包括在CPU内存的缓存一级内部的寄存器组,存放的是等待计算的数据或者是计算数据的最终结果也可能是计算数据的中间结果。CPU访问寄存器所花费时间要不访问内存的时间短很多。由于是在CPU内部的原因,把需要计算的数据缓存在内存存储单元中这样可以有效提高CPU的使用率。

      • 多CPU架构
        • 出现多CPU的原因:

          • 现有单CPU已经不能满足要求。因为假如需要在一个计算机上运行多个多个进程,在单个CPU的计算中就需要设计到进程的切换。为何会出现上下文的切换呢?一个CPU不是可以有多个核心吗?这是因为除了CPU之外其他的外部设备等这些都是共享的,在计算机中进程是资源分配的最小单位,但是在不同的进程之间切换的时候必然需要保存之前的各种信息也就是线程的上下文,这样的代价是非常昂贵的,基于这样的原因就出现了多个CPU架构。
        • 多CPU的架构图:在这里插入图片描述

        • 在多个CPU架构中读取存储器数据的过程

          • CPU首先去寄存器去获取这个值,假如命中这个数就直接获取,没有命中执行如下操作
          • 从L1缓存中去获取这个数据,假如在L1中命中了这个数据,首先会对缓存行进行加锁,获取到数据之后在对数据解锁。没有命中执行如下的操作
          • 从L2缓存中获取这个数据。在L2中命中这个数据,首先也会对缓存行加锁然后将数据从L2复制到L1然后执行上述的两步操作最后解锁。在L2没有命中这个数据的时候从L3中获取这个数。
          • 从L3中获取这个的执行步骤也是和上述的步骤是一样。是不是有点递归的感觉。
          • 最后在L3也没有命中数据才会从主内存中去获取这个数据。从主内存获取数据流程非常复杂简单可以描述如下:通知内存控制器占用总线带宽,通知内存加锁,发起内存读请求, 等待回应,回应数据保存到L3(如果没有就到L2),再从L3/2到L1,再从L1到CPU,之后解 除总线锁定。
        • 上述从主内存获获取数据在单个CPU计算机没有任何问题,但是在多个CPU会出现数据不一致的问题。就拿两个CPU的场景来说。在主内存中存在一个数据x的初始值是0。cpu1和cpu2同时将这个数据拷贝到自己的缓存中然后加一。最后将数据写回主内存。实际上我们期望值是2,但是可能由于某种时序执行问题导致最后的执行结果是一个随机值。出现这样的原因就是CPU1并不知道其他的CPU已经对这个数据修改最终导致计算结果被覆盖。

        • 要解决在多个CPU中数据一致性问题,就引出今天的主角MESI缓存一致性算法。和MESI功能相近的算法有很多如MSI、MOSI、Synapse、Firefly及DragonProtocol。今天主角是MESI那这种算法是如何解决多个CPU缓存一致性问题,以及MESI之间的各个状态是如何转换的请看下文。

    二、MESI各个状态之间的转换

    1. 缓存行中缓存是基于四种状态。MESI就是这四种状态的缩写:修改(Modified)、独占(Exclusive)、共享(Shared)和无效(Invalid)。每一种状态的解释如下:

      • 无效:表示的是一个无效状态。需要查询的数据不在缓存或者是在缓存中数据的副本与主内存中数据不一致,因为有处理器已经把主内存中的数据更新。
      • 共享:表示的是共享并且是没有被修改的状态。多个处理器同时把数据从主内存拷贝到缓存中。并未对数据做任何更改。
      • 独占:表示的是独占为被修改状态。这个数据只有一个副本,这个数据在缓存中只存在一个数据副本。
      • 更改:表示的是独占修改状态。内存副本中的数据已经被修改。主内存中的数据已经失效。
    2. 状态转换:在这里插入图片描述

    3. 那在不同的cpu中是如何知道其他的cpu数据已经变化了呢。其实是通过一个总线嗅探机制实现数据变化的监听。当某个变量启用了MESI机制。cpu会监听总线数据变化机制实现数据状态的变化:在这里插入图片描述

    4. 上述状态看似非常完美解决缓存一致性问题,假如我两个CPU同时有处于M状态的变量需要写回内存那咋处理呢。这个时候根据不同的架构设计的CPU会在一个指令周期进行裁决那个时 有效的那个是无效的。至于是如何实现裁决的和具体的硬件建构有关系。

    三、MESI可以解决哪些问题

    1. MESI解决了在多个CPU架构下多个线程数据共享时数据一致性问题。实际上只是解决了可见性问题。

    四、MESI解决不了哪些问题

    1. MESI这种机制只对单个缓存行可以保证数据可见性。假如数据长度已经超过一个缓存行。MESI就不能保证数据的可见性。那就存在一个问题就是我数据超过一个缓存行那如何处理呢?
    2. 在数据超过一个行存行的时候,那只能采用最古老的方法就是通过锁总线实现多个线程之间数据的可见性。
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  • MESI cpu

    2019-06-23 18:08:35
    前言 : 1,cpu: 就是处理器 2,主存: 就是ram (随机存取存储器) 3,高速缓冲存储器(Cache),...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...
  • MESI protocol

    千次阅读 2013-05-07 09:53:21
    http://en.wikipedia.org/wiki/MESI_protocol
  • MESI缓存一致性协议

    2021-06-08 14:02:45
    MESI协议 缓存一致性协议有MSI,MESI,MOSI,Synapse,Firefly及DragonProtocol等等,接下来我们主要介绍MESI协议。MESI分别代表缓存行数据所处的四种状态,通过对这四种状态的切换,来达到对缓存数据进行管理的...
  • CPU缓存一致性协议MESI

    2021-10-01 09:45:16
    CPU缓存一致性协议MESI1、MESI1.1、什么是缓存一致性协议MESI1.2、MESI的缓存行1.3、volatile对MESI的应用2、MESI优化和他们引入的问题10、辅助知识10.1、当加上CPU时Java代码的执行过程10.2、总线锁10.3、缓存行伪...
  • 带你了解缓存一致性协议 MESI
  • MESI协议简介

    2014-04-09 09:46:32
    MESI协议简介 From Wikipedia, the free encyclopedia.  MESI 协议是一种被广泛使用的cache一致性和内存一致性协议。它是最常见的支持写回cache的协议。它被广泛应用于PC由于Intel的Pentium处理器...
  • MESI协议的理解

    千次阅读 2019-04-30 19:24:40
    MESI protocol MESI协议是一种基于无效的缓存一致性协议。 什么是基于无效呢? 首先讲一下CPU和缓存的关系。计算机在数据处理或信号控制的时候,常与内存进行数据访问,但是内存和CPU的速度差别很大,所以会造成CPU...
  • cpu cache和MESI

    2019-07-26 18:00:13
    缓存一致性:mesi协议可以使cpu缓存达成一致性 cache line是cache与内存数据交换的最小单位,根据操作系统一般是32byte或64byte。在mesi协议中,状态可以是四种,地址是cache line中映射的内存地址,数据则是从内存...
  • CPU缓存一致性协议MESI 的理解 关于CPU缓存一致性协议MESI,已经有很多文章详细的介绍,如下 https://www.cnblogs.com/yanlong300/p/8986041.html 以下是我个人对这个协议的理解。 首先,CPU与缓存及内存及总线...
  • 多核CPU多级缓存一致性协议MESI MESI协议缓存状态 MESI状态转换 多核缓存协同操作 单核读取 双核读取 修改数据 同步数据 缓存行伪共享 MESI优化和他们引入的问题 CPU切换状态阻塞解决-存储缓存(Store ...
  • Mesi协议与内存屏障

    2021-10-14 19:00:21
    Mesi协议和内存屏障都是和计算机并发相关的概念。 什么是Mesi协议 计算机存储分层 多核cpu带来的问题 而随着CPU的发展,CPU逐渐发展成了多核,CPU可以同时使用多个核心控制器执行线程任务,当然CPU处理同时...
  • MESI协议以及内存屏障

    2021-03-13 19:54:53
    一、MESI协议 MESI的六种消息大致分为两类:请求消息和响应消息 cpu接收响应消息的顺序决定了->其他cpu感知到的当前线程的执行顺序 1)read:(请求消息) cpu发送read消息请求需要读取数据的物理地址。 2)read ...
  • 笔者在学习过程中发现了一个不错的网站,模拟了MESI协议流程,现分享下: https://www.scss.tcd.ie/Jeremy.Jones/vivio/caches/MESI.htm 运行效果图如下所示: 上图是CPU0、CPU1两个核心分别执行a0++后的效果图...
  • cache - MESI协议

    2017-02-04 21:47:03
    MESI协议:cache一致性协议
  • 【Java锁体系】八、MESI缓存一致性协议讲解 MESI是一种广泛使用的写回策略的缓存一致性协议。 8.1 MESI协议中的状态 M:Modified被修改 E:Exclusive独享的 S:Shared共享的 I:Invalid无效的 M: 被修改...
  • 简述缓存一致性 MESI

    2019-04-14 13:43:45
    缓存一致性:保证数据在高速缓存区与主内存中数据的一致性,保证不同处理的读和写的安全。...缓存条目的 flag的 MESI 的 状态信息: M(修改) 存在tag相同,但是flag 仅仅只有唯一的一个,数...
  • 白话CPU MESI缓存一致性协议CPU缓存L1缓存/L2缓存/L3缓存cache line缓存条目(cache line)近一步可以分为三个部分:MSEI总结 CPU缓存 想要了解 CPU MESI缓存一致性协议 首先需要了解什么是CPU缓存。说CPU缓存之前,...
  • 什么是MESI协议? 文章目录MESI协议1. MESI的状态基础概念MSI 状态的拓展2. MESI 的状态转换 MESI协议 1. MESI的状态 基础概念 状态 是指的专用缓存块的状态。 即:每个核的私有缓存上,某个缓存块的状态。 对于...
  • 缓存一致性协议MESI

    2020-07-08 14:36:20
    Cache一致性协议之MESI           处理器上有一套完整的协议,来保证Cache一致性。比较经典的Cache一致性协议当属MESI协议,奔腾处理器有使用它,很多其他的处理器都...

空空如也

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