写回(write back)与 写分配(write allocate)的差异

2023-12-30 05:07:06

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写回(write back):

写回是一种缓存策略,它延迟将修改后的数据写入主存。当发生写入操作时,修改的数据首先被写入缓存中。相应的缓存行被标记为“脏”,表示已经被修改。写操作在此时被视为完成,处理器可以继续执行其他操作。实际的写入主存操作会在之后的某个时刻进行,当缓存行需要被替换或者明确要求写回时。

写回的优点:

  1. 减少主存访问量:写回策略可以最小化对主存的写入次数,因为修改操作首先仅在缓存中进行。
  2. 提高写入性能:通过延迟写入主存,写回可以累积多个修改在一个缓存行中,并将它们一次性写回,从而降低总体写入延迟。

写回的缺点:

  1. 数据一致性:延迟写入主存增加了缓存和主存之间数据一致性的风险。这需要额外的机制,如缓存一致性协议,来确保系统中的数据保持一致。

写分配(write allocate):

写分配是一种分配策略,用于处理缓存的写入操作未命中的情况。当发生写入未命中时,即所请求的数据不在缓存中,写分配会将包含所请求数据的整个缓存行从主存加载到缓存中。缓存行加载完成后,写入操作在缓存中执行。

写分配的优点:

  1. 提高后续写入性能:一旦缓存行加载到缓存中,后续对同一缓存行的写入操作可以直接在缓存中进行,避免频繁访问主存,提高写入效率。
  2. 利用缓存空间:写分配确保有效利用缓存空间,即使最初只请求了部分数据,也会将整个缓存行带入缓存。

写分配的缺点:

  1. 增加初始写入延迟:当发生写入未命中时,必须从主存中获取缓存行,然后才能执行所请求的写入操作。与写命中相比,这增加了额外的延迟。

总结起来,写回和写分配的主要区别如下:

  • 写回决定了何时将数据写回主存,延迟到必要时才进行;而写分配决定了在缓存未命中时如何处理数据,即加载整个缓存行。
  • 写回注重减少主存访问量和提高写入性能,而写分配主要改善后续写入操作并有效利用缓存空间。

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文章来源:https://blog.csdn.net/qq_33471732/article/details/135300137
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