小林图解系统-二.硬件结构 2.4CPU缓存一致性

CPU Cache的数据写入

CPU和内存的访问性能越差越大，于是在CPU内部嵌入CPU Cache(高速缓存)。

CPU Cache由Cache Line组成，Cache Line由头标志Tag+数据块Data Block组成。

如果数据写入Cache，内存和Cache相对应的数据将不同，需要同步，什么时机才把Cache中的数据写回到内存呢？

两种针对写入数据的方法：写直达（Write Through），写回（Write Back）

写直达

保存内存与Cache一致性最简单的方式，把数据同时写入内存和Cache中

写入前会先判断是否已经在CPU Cache里面：

如果数据已经在Cache里面，先将数据更新到Cache里面，再写入到内存里面；

如果数据没有在Cache里面，就直接把数据更新到内存里面。

写回

既然写直达由于每次操作都会把数据写回内存，导致影响性能，为了减少数据写回内存的频率，出现了写回方法。

当发生写操作时，新的数据仅仅被写入到Cache Block里，只有当修改过的Cache Block[被替换过]才需要写到内存里，减少了数据写回内存的频率，提高性能。

• 当发生写操作时，数据已经在CPU Cache里的话，把数据更新到CPU Cache里，标记CPU Cache里的这个Cache Block为脏(Dirty)的，代表这个时候，CPU Cache里面的Cache Block的数据和内存是不一致的，这种情况不用