L1/2緩存問題

Question

可能L1/L2緩存行每個緩存主存儲數據字的多個副本？

Answer 1

主存儲器有可能不止一次進入緩存。很顯然，這對於多處理器機器來說是真實的和常見的情況。但即使在單處理器機器上，它也可能發生。

考慮具有拆分L1指令/數據緩存的Pentium CPU。指令只進入I-cache，僅對D-cache進行數據傳輸。現在，如果操作系統允許自我修改代碼，則可以將相同的內存作爲數據加載到I-和D-高速緩存中，一次作爲指令。現在你在L1緩存中有兩次這樣的數據。因此，具有這種分離高速緩存體系結構的CPU必須採用高速緩存一致性協議以避免競爭狀態/損壞。

Answer 2

否 - 如果它已經在緩存中，則MMU將使用該緩存而不是創建另一個副本。

Answer 3

每個緩存基本上都存儲了整個內存的一小部分。當CPU需要內存中的一個字時，它first goes to L1, then to L2 cache and so on, before the main memory is checked。 因此，一個特定的內存字可以同時在L2和L1中，但不能在L1中存儲兩次，因爲這不是必需的。

Answer 4

是的，它可以。 L1副本更新但未刷新到L2。只有當L1和L2是非排他性緩存時纔會發生這種情況。這對於單處理器來說是顯而易見的，但對於每個內核通常都有自己的L1緩存的多處理器來說更是如此。

這一切都取決於緩存體系結構 - 它是否保證任何類型的東西。