文档介绍：万方数据
多核处理器恢滦孕楣丶际跹芯狢引言嗪舜砥鰿一致性问题的出现计算机工程与科学年第卷第期文章编号：———黄安文。张民选揽萍即笱Ъ扑慊г翰⑿杏敕植即砉揽萍贾氐闶笛槭遥铣ど，摘要：多核处理器规模的不断扩大和核间通信机制的日益复杂，使得晰的共享存储抽象模型。���刂破魍ü�蚕碜芟呦蚱�谒�写�砥鹘�行消息广播，并需要时刻监听总线事务来更新本地数据的一致性状态。���恢滦缘奈�た梢钥醋魇且蛔橛邢拮�态机的状态变迁，挂接在总线上的组件接收到一致性请求后，它们会根据消息类型和自身当前状态来更新数据状态并向请求者做出响应。�����肭蠡嵩谧芟呱辖�泄�播，所有���峒觳樗�堑膖�阵列，如果������请求的有效数据，则会向请求者反馈该数据或做出相应的响应��Ｗ芟叩乃承蛱匦院驮�犹匦约蚧�思嗵��频纳�计复杂度。所有通信组件能够同时监听到发生在总线上的一致性事务，并且观察到一致性请求的顺序是完全相同的。基于监听的协议向片上所有节点广播一致性消息来请求所需的数据，监听者可以迅速观察到请求并立即做出响应，因此在小规模系统中����а映俳闲 Ｋ孀哦嗪�规模不断增大，监听协议将面临严峻挑战：首先，多核在发出数据请求时依赖于共享总线的完全顺序特性，每个时刻只能有一个处理器核占用，多个通信组件对总线的争用会造成访存请求被阻塞的现象，延迟开销过大导致可扩展性较差是监听协议在众核系统中最主要的限制因素；其次，监听协议在进行作废、更新操作时会进行全系统的消息广播，片上互连结构必须长时间负荷极大的通信量，片上组件需要时刻监听总线动态，各端点的活跃度也会提高，由此造成的片上功耗问题不容忽视。一些多核处理器也采用了基于目录的���恢滦孕�议，比如����取���目录协议对共享存储器中的数据块设置目录项以跟踪、记录其状态信息，从而清楚地知道哪些节点应该对请求做出何种操作。如图��荆��砥餍枰7梦誓呈�菘槭保�必须首先查找目录以确定请求块的状态，由目录将请求进行转发，�����向请求者提供响应数据，完成后，发出请求的处理器也会变成该数据块的一个共享者。多核系统中可能出现针对同一个块的多个并发写请求，为了保证顺序性，目录充当了对请求的排序点的角色，不同处理器对相同数据块的访问请求会被目录进行排队，只有收到���娜啡闲藕藕螅�攵酝�桓隹榈南乱桓銮肭�才可以被解除阻塞进行处理�酝�桓鍪�菘榈亩喔霾⒎�读操作是允许并行处理的��。目录协议可以避免广播消息，减少完成一致性请求所需的通信量；同时目录可以充当排序点的角色，避免对顺序化互连结构的依赖，具有较好的町扩展性，可以应用于采用��、��等无序互连结构的多核处理器中；目录协议可以减小互连结构中的通信量，片上功耗开销会得到降低。但是，保存目录状态所需的存储空间会随存储系统规模的扩大而迅速增加，存储开销较大。而且，处理器核在访问目录时，实际上在�������传输过程中引入一层间接���恢滦源蚱屏舜�承�榈纳杓扑枷耄�谏杓剖�将���恢滦缘恼�沸院托阅芊挚?悸牵�菇�吮Ｖふ�图�啻�砥髦械氖�莶灰恢孪窒�表�����樽刺�胺梦嗜ㄏ������图�柯夹�榛�痉梦柿鞒�】�万方数据
会增加硬件实现复杂度。���协议也可以不依赖于完�嗪薈��一致性机制研究热点及挑战���协议��存储模块。��节点充当了对相同数据块的访问��协议特点比较��一致性协