Когерентность памяти

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Когерентность памяти (англ. memory coherence) — свойство компьютерных систем, заключающееся в том, что два или более процессора или ядра могут получить доступ к одной области памяти.

В однопроцессорных системах (более строго — в одноядерных) работу с памятью выполняет один процессорный узел: только один узел может читать данные из памяти или записывать данные в память. После записи нового значения в ячейку памяти, доступную по какому-либо адресу, при чтении данных из той же ячейки будет получено записанное значение (даже при наличии кэширования).

В многопроцессорных (многоядерных) системах несколько процессорных узлов работают одновременно и могут одновременно (параллельно) обращаться к одной ячейке памяти (для чтения или для записи). Узлы могут одновременно прочитать значение из одной ячейки памяти, могут сохранить прочитанное значение в своих кешах. Как только один из узлов запишет в ячейку новое значение, значения, сохранённые в кешах других узлов, должны помечаться как устаревшие. Необходим механизм уведомления всех узлов о том, что значение, сохранённое в их кешах, устарело; такой механизм называется протоколом когерентности (англ. memory coherence protocol). Если в системе используется подобный протокол, то говорят, что система имеет «когерентную память» (англ. coherent memory).

Точная природа и смысл механизма когерентности определяются моделью консистентности, реализованной в протоколе. Для составления правильных «параллельных» программ программисты должны знать о том, какая именно модель консистентности используется в их системах.

Если протокол когерентности реализован аппаратно, для выяснения применяемой модели консистентности программисты могут использовать сниффинг (снупинг) шины (англ.), могут читать специальные таблицы-справочники (англ. directory-based). В качестве примера протокола когерентности можно привести протокол MSI (англ. modified, shared, invalid) (англ.) и его разновидности (MESI (англ.), MOSI (англ.), MOESI, MESIF).



См. также

Напишите отзыв о статье "Когерентность памяти"

Литература

  • (Декабрь 1978 года) «[ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=1675013 A New Solution to Coherence Problems in Multicache Systems]» (pdf). Журнал «IEEE Transactions on Computers» (IEEE) C-27 (12): 1112–1118. DOI:10.1109/TC.1978.1675013. Проверено 2011-07-22.
  • (Сентябрь 1982 года) «[portal.acm.org/citation.cfm?doid=356887.356892 Cache Memories]» (pdf). Журнал «ACM Computing Surveys» (ACM) 14 (3): 473–530. DOI:10.1145/356887.356892. Проверено 2011-07-22.
  • (Ноябрь 1989 года) «[portal.acm.org/citation.cfm?doid=75104.75105 Memory coherence in shared virtual memory systems]» (pdf). Журнал «Transactions on Computer Systems» (ACM) 7 (4): 321–359. DOI:10.1145/75104.75105. Проверено 2011-07-22.
  • (Июнь 1990 года) «[ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=55497 A survey of cache coherence schemes for multiprocessors]» (pdf). Журнал «IEEE Computer» (IEEE) 23 (6): 12–24. DOI:10.1109/2.55497. Проверено 2011-07-22.

Ссылки

  • [www.mcst.ru/files/52711b/300cd8/50951c/000002/sherstnev_report_101113.pdf Применение справочника для поддержки когерентности памяти в системе «Эльбрус-2S»].


Отрывок, характеризующий Когерентность памяти

Все в том же положении, не хуже и не лучше, разбитый параличом, старый князь три недели лежал в Богучарове в новом, построенном князем Андреем, доме. Старый князь был в беспамятстве; он лежал, как изуродованный труп. Он не переставая бормотал что то, дергаясь бровями и губами, и нельзя было знать, понимал он или нет то, что его окружало. Одно можно было знать наверное – это то, что он страдал и, чувствовал потребность еще выразить что то. Но что это было, никто не мог понять; был ли это какой нибудь каприз больного и полусумасшедшего, относилось ли это до общего хода дел, или относилось это до семейных обстоятельств?
Доктор говорил, что выражаемое им беспокойство ничего не значило, что оно имело физические причины; но княжна Марья думала (и то, что ее присутствие всегда усиливало его беспокойство, подтверждало ее предположение), думала, что он что то хотел сказать ей. Он, очевидно, страдал и физически и нравственно.
Надежды на исцеление не было. Везти его было нельзя. И что бы было, ежели бы он умер дорогой? «Не лучше ли бы было конец, совсем конец! – иногда думала княжна Марья. Она день и ночь, почти без сна, следила за ним, и, страшно сказать, она часто следила за ним не с надеждой найти призкаки облегчения, но следила, часто желая найти признаки приближения к концу.
Как ни странно было княжне сознавать в себе это чувство, но оно было в ней. И что было еще ужаснее для княжны Марьи, это было то, что со времени болезни ее отца (даже едва ли не раньше, не тогда ли уж, когда она, ожидая чего то, осталась с ним) в ней проснулись все заснувшие в ней, забытые личные желания и надежды. То, что годами не приходило ей в голову – мысли о свободной жизни без вечного страха отца, даже мысли о возможности любви и семейного счастия, как искушения дьявола, беспрестанно носились в ее воображении. Как ни отстраняла она от себя, беспрестанно ей приходили в голову вопросы о том, как она теперь, после того, устроит свою жизнь. Это были искушения дьявола, и княжна Марья знала это. Она знала, что единственное орудие против него была молитва, и она пыталась молиться. Она становилась в положение молитвы, смотрела на образа, читала слова молитвы, но не могла молиться. Она чувствовала, что теперь ее охватил другой мир – житейской, трудной и свободной деятельности, совершенно противоположный тому нравственному миру, в который она была заключена прежде и в котором лучшее утешение была молитва. Она не могла молиться и не могла плакать, и житейская забота охватила ее.
Оставаться в Вогучарове становилось опасным. Со всех сторон слышно было о приближающихся французах, и в одной деревне, в пятнадцати верстах от Богучарова, была разграблена усадьба французскими мародерами.
Доктор настаивал на том, что надо везти князя дальше; предводитель прислал чиновника к княжне Марье, уговаривая ее уезжать как можно скорее. Исправник, приехав в Богучарово, настаивал на том же, говоря, что в сорока верстах французы, что по деревням ходят французские прокламации и что ежели княжна не уедет с отцом до пятнадцатого, то он ни за что не отвечает.
Княжна пятнадцатого решилась ехать. Заботы приготовлений, отдача приказаний, за которыми все обращались к ней, целый день занимали ее. Ночь с четырнадцатого на пятнадцатое она провела, как обыкновенно, не раздеваясь, в соседней от той комнаты, в которой лежал князь. Несколько раз, просыпаясь, она слышала его кряхтенье, бормотанье, скрип кровати и шаги Тихона и доктора, ворочавших его. Несколько раз она прислушивалась у двери, и ей казалось, что он нынче бормотал громче обыкновенного и чаще ворочался. Она не могла спать и несколько раз подходила к двери, прислушиваясь, желая войти и не решаясь этого сделать. Хотя он и не говорил, но княжна Марья видела, знала, как неприятно было ему всякое выражение страха за него. Она замечала, как недовольно он отвертывался от ее взгляда, иногда невольно и упорно на него устремленного. Она знала, что ее приход ночью, в необычное время, раздражит его.