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cpu缓存一致性
前文
本文内容主要是关于cpu缓存一致性相关知识的总结。
cpu的缓存
cpu的缓存架构主要是由三级缓存的体系组成，也就是对于cpu，分别由l1缓存、l2缓存和l3缓存。其中的l3缓存是多个cpu之间共享的，l1缓存和l2缓存则是cpu中各自拥有的。三种缓存的数字越小，距离cpu的内核越近，同时缓存的容量也会越小。程序在执行过程中，会先到cpu缓存中进行数据的查找，如果cpu缓存中无对应数据，才会到内存中查找，cpu缓存的处理速度要远高于内存。
cpu的缓存一致性
根据cpu的三级缓存架构，就会出现这样的一种情况，现在有两个cpu，a和b，当缓存内容进行更新时，例如cpu a中的缓存发生了更新，那么如果此时有请求从b的缓存中获取数据是不是就出现了数据不正确的情况呢。对于这种问题，就要提到cpu的缓存一致性。cpu的数据在实际的写入过程中，其实并非是直接将数据写入到内存，而是将数据写入到cpu的缓存之中，并通过脏页的标记来更新缓存内容，只有当cpu中缓存未命中同时缓存标记为脏页时，才会将缓存数据写入到内存之中。那么回到缓存一致性问题，当cpu a中的缓存被标记为脏页时，实际上bcpu中缓存数据出现了数据不一致的问题。这就要提到另一点，数据写入缓存时的写传播。当某个cpu的缓存数据发生更新时，会将数据同步给其他的cpu缓存，来保证数据的一致性。而当出现了多个cpu同时更新时，则可能出现缓存更新的顺序问题，这时就要提到另一个概念，cpu缓存事务的串行化。想要实现这一点，就要提到缓存更新时所采用的锁。缓存锁实际上则是涉及了独占、共享、已失效、已修改的缓存数据状态。独占是指其他cpu的缓存不存在该数据，共享则是其他cpu中同样存在一样的数据，已修改则是数据已发生变更但尚未同步，处于脏标记状态。以上几种状态之间的切换则是通过总线来实现。
总结
本文简单的介绍了cpu缓存的相关知识，并对cpu缓存一致性的概念进行了介绍，主要是缓存的广播通知以及缓存事务的串行化。
