计算机体系结构4_分级缓存

一，处理器和内存系统结构

               主存在内存体系结构距离CPU最远端，缓存在内存体系结构距离CPU最近端。

               EU直接读取L1指令缓存，通过LSU读/写L1数据缓存，在LSU与L1数据缓存之间是write buffer，用于回写。 

               write buffer与write-combining buffers连接，后者通过系统总线与主存连接。

二，分级缓存

              L1缓存分为数据、指令两种类型，保存最近被使用的数据或指令。

              L2缓存一般不区分类型，包含指令和数据。L2缓存可以为exclusive模式，意味着它不缓存L1缓存的内容，或者为inclusive模式，保存L1缓存内容的一份拷贝。

三，内存操作

                   内存读写都会先检查缓存中是否有需要的信息，当读的内容在缓存中时，为读命中，否则为读miss；当可以向缓存中写数据时，称作写命中，当数据不

                   能保存到缓存时为写miss。

                   加载数据到缓存的操作叫做cache line填充，填充操作的单位为cache line。为新加载的cache line腾出空间，一次填充操作一般会引起移除一个已经存在

                   的cache line，移除已有cache line的操作叫做cache line replacement。如果被移除的cache line为modified状态，则先将其writeback回主存，然后在执行

                   cache-line-fill。

                   通过cache line写回保证主存和缓存之间的一致性。处理器在处理内存请求时，会检查其他缓存和write buffer对请求信息的version，保证各缓存，write buffer

                   的一致性。

                   当主存或缓存忙于处理其他内存访问时，write buffer用于暂存数据。

参考：

          AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 2: System Programming