內存網(wǎng)格關(guān)鍵技術(shù)探析

(二)Cache一致性問(wèn)題

在單處理器(uniprocessor)系統中，由于處理器與10子系統看到的內存視圖不同而產(chǎn)生了Cache一致性問(wèn)題。這是因為10子系統直接讀寫(xiě)的是內存區域：處理器在寫(xiě)回(write－back)策略下，首先讀寫(xiě)的是Cache，只有當讀寫(xiě)的塊要被替換時(shí)，才將該Cache中的塊內容寫(xiě)回到內存。這就產(chǎn)生了處理器看到的內存視圖與10子系統看到的不一樣的情況。在多處理器(multiprocessors)系統中，Cache一致性問(wèn)題是由對共享數據的緩存引發(fā)。在RAM Grid系統中。由于RAM Grid所擴展的緩存層次位于主存和磁盤(pán)之間，處理器并不會(huì )直接進(jìn)行讀寫(xiě)。所以RAM Grid系統并不存在Cache一致性問(wèn)題。

四　異步緩存寫(xiě)入

為了不影響系統效率，內存網(wǎng)格系統采用了異步緩存寫(xiě)入的方法來(lái)完成內存客戶(hù)節點(diǎn)對內存服務(wù)節點(diǎn)的數據更新。內存網(wǎng)格系統使用函數截獲方法來(lái)修改磁盤(pán)10的執行流程，異步寫(xiě)操作發(fā)生在函數截獲過(guò)程中，而函數截獲過(guò)程發(fā)生在核心態(tài)，所以異步緩存寫(xiě)入不得不選擇在核心態(tài)實(shí)現。為了使寫(xiě)入過(guò)程不對原來(lái)的。系統執行流程造成較大的性能損失，采用了內核線(xiàn)程的方法來(lái)完成寫(xiě)入過(guò)程。在內核模塊中，我們設立了一個(gè)全局緩存區用以記錄內存客戶(hù)節點(diǎn)磁盤(pán)讀寫(xiě)函數中產(chǎn)生的“新”緩存數據，而使用一個(gè)內核線(xiàn)程來(lái)將內存客戶(hù)節點(diǎn)中的新緩存數據周期性的寫(xiě)入到內存服務(wù)節點(diǎn)的虛擬塊設各中。這樣，整個(gè)問(wèn)題演變成了傳統操作系統中的讀者／寫(xiě)者問(wèn)題。緩存數據區的每一個(gè)塊中存放著(zhù)一個(gè)緩存數據結構信息。這個(gè)數據結構中包含有設備號、塊號、塊大小、緩存數據內容和使用標志位等元信息，這些信息主要用于緩存數據本身的管理和緩存數據在內存服務(wù)節點(diǎn)上數據的定位。

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