写回(Write-Back)

写回(Write-Back)

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不再是每次都把数据写入到主内存,而是只写到 CPU Cache 里。只有当 CPU Cache 里面的数据要被“替换”的时候,我们才把数据写入到主内存里面去。

如果发现我们要写入的数据,就在 CPU Cache 里面,那么我们就只是更新 CPU Cache 里面的数据。同时,我们会标记 CPU Cache 里的这个 Block 是脏(Dirty)的。所谓脏的,就是指这个时候,我们的 CPU Cache 里面的这个 Block 的数据,和主内存是不一致的。

如果我们发现,我们要写入的数据所对应的 Cache Block 里,放的是别的内存地址的数据,那么我们就要看一看,那个 Cache Block 里面的数据有没有被标记成脏的。如果是脏的话,我们要先把这个 Cache Block 里面的数据,写入到主内存里面。然后,再把当前要写入的数据,写入到 Cache 里,同时把 Cache Block 标记成脏的。如果 Block 里面的数据没有被标记成脏的,那么我们直接把数据写入到 Cache 里面,然后再把 Cache Block 标记成脏的就好了。

在用了写回这个策略之后,我们在加载内存数据到 Cache 里面的时候,也要多出一步同步脏 Cache 的动作。如果加载内存里面的数据到 Cache 的时候,发现 Cache Block 里面有脏标记,我们也要先把 Cache Block 里的数据写回到主内存,才能加载数据覆盖掉 Cache。

可以看到,在写回这个策略里,如果我们大量的操作,都能够命中缓存。那么大部分时间里,我们都不需要读写主内存,自然性能会比写直达的效果好很多。

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38 | 高速缓存(下):你确定你的数据更新了么?