A Primer on Memory Consistency and Cache Coherence

Abstract

Nhiều hệ thống máy tính hiện đại, bao gồm cả kiến trúc đồng nhất và không đồng nhất, hỗ trợ bộ nhớ dùng chung trong phần cứng. Trong hệ thống bộ nhớ dùng chung, mỗi lõi bộ xử lý có thể đọc và ghi vào một không gian địa chỉ dùng chung. Đối với máy bộ nhớ dùng chung, mô hình nhất quán bộ nhớ xác định hành vi hiển thị về mặt kiến trúc của hệ thống bộ nhớ của nó. Các định nghĩa nhất quán cung cấp các quy tắc về tải và lưu trữ (hoặc đọc và ghi bộ nhớ) và cách chúng hoạt động trên bộ nhớ. Là một phần của việc hỗ trợ mô hình nhất quán bộ nhớ, nhiều máy cũng cung cấp các giao thức kết hợp bộ nhớ đệm để đảm bảo rằng nhiều bản sao dữ liệu được lưu trong bộ nhớ đệm luôn được cập nhật. Mục tiêu của cuốn sách vỡ lòng này là cung cấp cho người đọc những hiểu biết cơ bản về tính nhất quán và mạch lạc. Sự hiểu biết này bao gồm cả những vấn đề phải giải quyết cũng như nhiều giải pháp khác nhau. Chúng tôi trình bày cả các khái niệm cấp cao cũng như các ví dụ cụ thể, cụ thể từ các hệ thống trong thế giới thực. Phiên bản thứ hai này phản ánh một thập kỷ tiến bộ kể từ phiên bản đầu tiên và bao gồm, trong số những thay đổi khiêm tốn hơn, hai chương mới: một chương về tính nhất quán và mạch lạc cho các bộ tăng tốc không dùng CPU (tập trung vào GPU) và một chương đề cập đến công việc chính thức và công cụ về tính nhất quán và mạch lạc. Đây là một cuốn sách truy cập mở. Đây là một cuốn sách truy cập mở.