缓存一致性

  Cache的不一致：内存数据拿到CPU Cache 之后，在后面的操作过程中，CPU Cache 里的值和内存中可能是不一样的。

  两种方法解决不一致问题：write-through和write-back (write-back的特点是不立即写内存，而是等到替换cache line的时候将含dirty数据的line写进内存)。

  note：这两种解决方案都是针对一个核上的cache 。

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note：如今CPU不再按字节访问内存，而是按缓存行（64字节为单位）

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  Cache 一致性问题：在多核系统中，各个核的cache存储相同变量的副本，当一个处理器更新cache中该变量的副本时，其他处理器应该知道该变量已更新，即其他处理器中cache的副本也应该更新。

  一致性问题是针对多个处理器的。每个处理器上的Cache之间可能会发生不一致。（核之间）

  有两种主要的方法来保证cache的一致性：监听cache一致性（ Snooping Cache Coherence ）和基于目录的擦车一致性(Directory Based Cache Coherence).

  监听cache一致性：当一个核更新它cache中某个变量，如x，其他核会知道自己cache里的x已经是invalid了。（invalidation标识的是各个core自己cache中的line）note:广播会通知其他核包含该变量的整个cache行的更新，而不是只有x更新。

每更新一个变量就需要一次广播。

  基于目录的cache一致性：通过使用一个叫做目录（Directory）的数据结构来解决广播应用于大型系统时导致的性能的下降。目录存储每个内存行的状态。（invalidation标识的是内存中的line）一般地，这个数据结构是分布式的。比如，每个核/内存对负责存储一部分的目录。这部分目录标识局部内存对应高速缓存行的状态。因此，当一个高速缓存行被读入时，如核0的Cache，与这个高速缓存行相对应的目录项就会更新，表示核0有这个行的副本。当一个变量需要更新时，就会查询目录，并将所有包含该变量高速缓存行置为非法。

  显然目录需要大量额外的存储空间，但是，当一个Cache变量更新时，只需要与存储这个变量的核交涉（对应的部分目录在这个核上）。