Мултипроцесорски системи/Ослушкујући протоколи - Историја измена

Etfsibg: /* MESI */

2023-12-01T14:30:41Z

MESI

← Старија измена		Верзија на датум 1. децембар 2023. у 16:30
Ред 69:		Ред 69:
	* На магистралу додат је S (''shared'') бит, тако да кеш контролери могу да пусте логичку јединицу на њега уколико поседују податак који се чита или уписује. На овај начин други контролери могу да примете да ли имају ексклузивност над податком.		* На магистралу додат је S (''shared'') бит, тако да кеш контролери могу да пусте логичку јединицу на њега уколико поседују податак који се чита или уписује. На овај начин други контролери могу да примете да ли имају ексклузивност над податком.
	* У протокол додато је <code>E</code> (''exclusive'') стање, које значи да контролер има екслузивност али не и власништво над податком. Разлика овог стања од <code>M</code> стања је, дакле, у томе да ли је податак измењен (прљав, ''dirty'') или није.		* У протокол додато је <code>E</code> (''exclusive'') стање, које значи да контролер има екслузивност али не и власништво над податком. Разлика овог стања од <code>M</code> стања је, дакле, у томе да ли је податак измењен (прљав, ''dirty'') или није.
	Тиме смо дошли до MESI протокола. Приликом читања податка који није у кешу у том протоколу се иде у стање <code>S</code> уколико је S бит постављен на магистрали, или стање <code>E</code> уколико није. Контролери такође морају да детектују читање од стране других контролера док су у стању <code>E</code>, како би прешли у стање <code>S</code> (али, за разлику од стања <code>M</code>, без уписа тог податка назад у меморију пошто је она ажурна у стању <code>S</code>).		Тиме смо дошли до MESI протокола. Приликом читања податка који није у кешу у том протоколу се иде у стање <code>S</code> уколико је S бит постављен на магистрали, или стање <code>E</code> уколико није. Контролери такође морају да детектују читање од стране других контролера док су у стању <code>E</code>, како би прешли у стање <code>S</code> (али, за разлику од стања <code>M</code>, без уписа тог податка назад у меморију пошто је она ажурна у стању <code>Е</code>).

	Приликом уписа податка, једина разлика од MSI протокола се тиче <code>E</code> стања. Уколико процесор у <code>E</code> стању уписује податак, потребно је једино да пређе у <code>M</code> стање јер сада има и власништво над тим податком (односно упрљао је тај податак).		Приликом уписа податка, једина разлика од MSI протокола се тиче <code>E</code> стања. Уколико процесор у <code>E</code> стању уписује податак, потребно је једино да пређе у <code>M</code> стање јер сада има и власништво над тим податком (односно упрљао је тај податак).

Etfsibg: /* MESI */

2023-12-01T14:29:18Z

MESI

← Старија измена		Верзија на датум 1. децембар 2023. у 16:29
Ред 69:		Ред 69:
	* На магистралу додат је S (''shared'') бит, тако да кеш контролери могу да пусте логичку јединицу на њега уколико поседују податак који се чита или уписује. На овај начин други контролери могу да примете да ли имају ексклузивност над податком.		* На магистралу додат је S (''shared'') бит, тако да кеш контролери могу да пусте логичку јединицу на њега уколико поседују податак који се чита или уписује. На овај начин други контролери могу да примете да ли имају ексклузивност над податком.
	* У протокол додато је <code>E</code> (''exclusive'') стање, које значи да контролер има екслузивност али не и власништво над податком. Разлика овог стања од <code>M</code> стања је, дакле, у томе да ли је податак измењен (прљав, ''dirty'') или није.		* У протокол додато је <code>E</code> (''exclusive'') стање, које значи да контролер има екслузивност али не и власништво над податком. Разлика овог стања од <code>M</code> стања је, дакле, у томе да ли је податак измењен (прљав, ''dirty'') или није.
	Тиме смо дошли до MESI протокола. Приликом читања податка који није у кешу у том протоколу се иде у стање <code>S</code> уколико је S бит постављен на магистрали, или стање <code>E</code> уколико није. Контролери такође морају да детектују читање од стране других контролера док су у стању <code>E</code>, како би прешли у стање <code>S</code> (али, за разлику од стања <code>M</code>, без уписа тог податка назад у меморију пошто је ~~меморија~~ ажурна у стању <code>S</code>).		Тиме смо дошли до MESI протокола. Приликом читања податка који није у кешу у том протоколу се иде у стање <code>S</code> уколико је S бит постављен на магистрали, или стање <code>E</code> уколико није. Контролери такође морају да детектују читање од стране других контролера док су у стању <code>E</code>, како би прешли у стање <code>S</code> (али, за разлику од стања <code>M</code>, без уписа тог податка назад у меморију пошто је она ажурна у стању <code>S</code>).

	Приликом уписа податка, једина разлика од MSI протокола се тиче <code>E</code> стања. Уколико процесор у <code>E</code> стању уписује податак, потребно је једино да пређе у <code>M</code> стање јер сада има и власништво над тим податком (односно упрљао је тај податак).		Приликом уписа податка, једина разлика од MSI протокола се тиче <code>E</code> стања. Уколико процесор у <code>E</code> стању уписује податак, потребно је једино да пређе у <code>M</code> стање јер сада има и власништво над тим податком (односно упрљао је тај податак).

Etfsibg: /* MESI */

2023-12-01T14:28:56Z

MESI

← Старија измена		Верзија на датум 1. децембар 2023. у 16:28
Ред 69:		Ред 69:
	* На магистралу додат је S (''shared'') бит, тако да кеш контролери могу да пусте логичку јединицу на њега уколико поседују податак који се чита или уписује. На овај начин други контролери могу да примете да ли имају ексклузивност над податком.		* На магистралу додат је S (''shared'') бит, тако да кеш контролери могу да пусте логичку јединицу на њега уколико поседују податак који се чита или уписује. На овај начин други контролери могу да примете да ли имају ексклузивност над податком.
	* У протокол додато је <code>E</code> (''exclusive'') стање, које значи да контролер има екслузивност али не и власништво над податком. Разлика овог стања од <code>M</code> стања је, дакле, у томе да ли је податак измењен (прљав, ''dirty'') или није.		* У протокол додато је <code>E</code> (''exclusive'') стање, које значи да контролер има екслузивност али не и власништво над податком. Разлика овог стања од <code>M</code> стања је, дакле, у томе да ли је податак измењен (прљав, ''dirty'') или није.
	Тиме смо дошли до MESI протокола. Приликом читања податка који није у кешу у том протоколу се иде у стање <code>S</code> уколико је S бит постављен на магистрали, или стање <code>E</code> уколико није. Контролери такође морају да детектују читање од стране других контролера док су у стању <code>E</code>, како би прешли у стање <code>S</code> (али, за разлику од стања <code>M</code>, без уписа тог податка назад у меморију).		Тиме смо дошли до MESI протокола. Приликом читања податка који није у кешу у том протоколу се иде у стање <code>S</code> уколико је S бит постављен на магистрали, или стање <code>E</code> уколико није. Контролери такође морају да детектују читање од стране других контролера док су у стању <code>E</code>, како би прешли у стање <code>S</code> (али, за разлику од стања <code>M</code>, без уписа тог податка назад у меморију пошто је меморија ажурна у стању <code>S</code>).

	Приликом уписа податка, једина разлика од MSI протокола се тиче <code>E</code> стања. Уколико процесор у <code>E</code> стању уписује податак, потребно је једино да пређе у <code>M</code> стање јер сада има и власништво над тим податком (односно упрљао је тај податак).		Приликом уписа податка, једина разлика од MSI протокола се тиче <code>E</code> стања. Уколико процесор у <code>E</code> стању уписује податак, потребно је једино да пређе у <code>M</code> стање јер сада има и власништво над тим податком (односно упрљао је тај податак).

Etfsibg: /* MSI */

2023-12-01T13:45:58Z

MSI

← Старија измена		Верзија на датум 1. децембар 2023. у 15:45
Ред 60:		Ред 60:
	* <code>S</code> (''shared''): контролер има валидан податак али ни власништво ни ексклузивност над њим		* <code>S</code> (''shared''): контролер има валидан податак али ни власништво ни ексклузивност над њим
	* <code>I</code> (''invalid''): исто као у WTI		* <code>I</code> (''invalid''): исто као у WTI
	Када се покуша читање податка који није у кешу, иде се у ''shared'' стање (иако податак не мора нужно бити дељен, што је решено каснијим протоколима). Други контролери на магистрали могу детектовати ово читање, и уколико је неки од њих у ''modified'' стању, он ради упис свог податка у меморију (''flush'') а затим прелази у ''shared'' стање (више нема ни власништво, јер је податак већ уписао, а ни ~~екслузивност~~, јер постоји други кеш контролер са тим податком код себе). Читање податка који јесте у кешу не резултује никаквим изласком на магистралу или променом стања.		Када се покуша читање податка који није у кешу, иде се у ''shared'' стање (иако податак не мора нужно бити дељен, што је решено каснијим протоколима). Други контролери на магистрали могу детектовати ово читање, и уколико је неки од њих у ''modified'' стању, он ради упис свог податка у меморију (''flush'') а затим прелази у ''shared'' стање (више нема ни власништво, јер је податак већ уписао, а ни ексклузивност, јер постоји други кеш контролер са тим податком код себе). Читање податка који јесте у кешу не резултује никаквим изласком на магистралу или променом стања.

	Када се покуша упис у податак, без обзира на претходно стање, прелази се у ''modified'' стање. Процесор који уписује излази на магистралу само уколико није у ''modified'' стању (јер у том случају има власништво над податком). Овом приликом сви остали кеш контролери детектују упис и прелазе у невалидно стање, а уколико је неки од њих имао власништво над податком пре преласка ради ''flush'' податка у меморију.		Када се покуша упис у податак, без обзира на претходно стање, прелази се у ''modified'' стање. Процесор који уписује излази на магистралу само уколико није у ''modified'' стању (јер у том случају има власништво над податком). Овом приликом сви остали кеш контролери детектују упис и прелазе у невалидно стање, а уколико је неки од њих имао власништво над податком пре преласка ради ''flush'' податка у меморију.

Etfsibg: /* MSI */

2023-12-01T13:43:46Z

MSI

← Старија измена		Верзија на датум 1. децембар 2023. у 15:43
Ред 57:		Ред 57:
	* '''Ексклузивност:''' контролер је једини који у целом систему држи тај податак у кешу, па зато може да обавља одређене операције над њим без изласка на магистралу		* '''Ексклузивност:''' контролер је једини који у целом систему држи тај податак у кешу, па зато може да обавља одређене операције над њим без изласка на магистралу
	Први ''write-back'' протокол који се обрађује је MSI, са следећим стањима:		Први ''write-back'' протокол који се обрађује је MSI, са следећим стањима:
	* <code>M</code> (''modified''): контролер има валидан податак и власништво и ~~екслузивност~~ над њим		* <code>M</code> (''modified''): контролер има валидан податак и власништво и ексклузивност над њим
	* <code>S</code> (''shared''): контролер има валидан податак али ни власништво ни ~~екслузивност~~ над њим		* <code>S</code> (''shared''): контролер има валидан податак али ни власништво ни ексклузивност над њим
	* <code>I</code> (''invalid''): исто као у WTI		* <code>I</code> (''invalid''): исто као у WTI
	Када се покуша читање податка који није у кешу, иде се у ''shared'' стање (иако податак не мора нужно бити дељен, што је решено каснијим протоколима). Други контролери на магистрали могу детектовати ово читање, и уколико је неки од њих у ''modified'' стању, он ради упис свог податка у меморију (''flush'') а затим прелази у ''shared'' стање (више нема ни власништво, јер је податак већ уписао, а ни екслузивност, јер постоји други кеш контролер са тим податком код себе). Читање податка који јесте у кешу не резултује никаквим изласком на магистралу или променом стања.		Када се покуша читање податка који није у кешу, иде се у ''shared'' стање (иако податак не мора нужно бити дељен, што је решено каснијим протоколима). Други контролери на магистрали могу детектовати ово читање, и уколико је неки од њих у ''modified'' стању, он ради упис свог податка у меморију (''flush'') а затим прелази у ''shared'' стање (више нема ни власништво, јер је податак већ уписао, а ни екслузивност, јер постоји други кеш контролер са тим податком код себе). Читање податка који јесте у кешу не резултује никаквим изласком на магистралу или променом стања.

KockaAdmiralac: Firefly razlike

2022-12-06T09:58:03Z

Firefly razlike

← Старија измена		Верзија на датум 6. децембар 2022. у 11:58
Ред 85:		Ред 85:
	== MOESI ==		== MOESI ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MOESI.svg\|frame\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MOESI протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MOESI.svg\|frame\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MOESI протокола.]]
	Логичан след протокола који уводи стање које подразумева само екслузивност јесте протокол који додаје стање који подразумева само власништво. Тако настаје MOESI протокол, са додатним <code>O</code> стањем. Ово је уједно и најкомпликованији ослушкујући протокол.		Логичан след протокола који уводи стање које подразумева само екслузивност јесте протокол који додаје стање који подразумева само власништво. Тако настаје MOESI протокол, са додатним <code>O</code> (''owned'') стањем. Ово је уједно и најкомпликованији ослушкујући протокол.

	Читање се у овом протоколу генерално није мењало. Читање из <code>O</code> стања, интуитивно, не излази на магистралу. Детекција читања док је податак у <code>O</code> стању иницира трансфер између кешева. Оно што се јесте променило јесте што се у <code>S</code> стању више не врши трансфер при детекцији читања, само у <code>M</code>, <code>O</code> и <code>E</code> стањима. Разлог за ово је вероватно што новоуведено стање врши сличне дужности као <code>F</code> стање у MESIF протоколу, па нема потребе за трансфером из <code>S</code> стања, које је и претходно било недефинисано.		Читање се у овом протоколу генерално није мењало. Читање из <code>O</code> стања, интуитивно, не излази на магистралу. Детекција читања док је податак у <code>O</code> стању иницира трансфер између кешева. Оно што се јесте променило јесте што се у <code>S</code> стању више не врши трансфер при детекцији читања, само у <code>M</code>, <code>O</code> и <code>E</code> стањима. Разлог за ово је вероватно што новоуведено стање врши сличне дужности као <code>F</code> стање у MESIF протоколу, па нема потребе за трансфером из <code>S</code> стања, које је и претходно било недефинисано.
Ред 113:		Ред 113:

	Стања су названа по томе да ли су дељена (''shared'', односно да ли не подразумевају екслузивност) и да ли подразумевају власништво (односно да ли је податак у њима прљав, ''dirty''). Стога су креативна имена за ова стања <code>sd</code> (није дељено, није прљаво, еквивалент <code>E</code>), <code>sD</code> (није дељено, јесте прљаво, еквивалент <code>M</code>) и <code>Sd</code> (јесте дељено, није прљаво, еквивалент <code>S</code> и <code>Sc</code>).		Стања су названа по томе да ли су дељена (''shared'', односно да ли не подразумевају екслузивност) и да ли подразумевају власништво (односно да ли је податак у њима прљав, ''dirty''). Стога су креативна имена за ова стања <code>sd</code> (није дељено, није прљаво, еквивалент <code>E</code>), <code>sD</code> (није дељено, јесте прљаво, еквивалент <code>M</code>) и <code>Sd</code> (јесте дељено, није прљаво, еквивалент <code>S</code> и <code>Sc</code>).

			Приликом детекције читања се сада готово увек ради <code>Transfer</code>, осим приликом детекције читања у <code>sD</code> стању, када се ради <code>Flush</code>. Магистрала мора да подржи више контролера који из стања <code>Sd</code> раде <code>Transfer</code>, слично као у MESI протоколу кад се врши <code>Transfer</code> из <code>S</code>.

			Писање у <code>Sd</code> стању се разликује од Dragon у томе што се или остаје у истом стању (уколико је податак и даље дељен) или прелази у <code>sd</code> (уколико није), са све <code>BusUpd</code>. У <code>sD</code> стање се прелази само када се у оквиру <code>sd</code> стања уписује у податак, јер не морамо да излазимо на магистралу ако наш податак није дељен. Због недостатка стања налик <code>Sm</code>, из <code>sD</code> се приликом детекције читања одмах прелази у <code>Sd</code>, а приликом уписа у податак који није у кеш меморији а јесте дељен се сада прелази у <code>Sd</code>.

	[[Категорија:Водичи]]		[[Категорија:Водичи]]
	[[Категорија:Мултипроцесорски системи]]		[[Категорија:Мултипроцесорски системи]]

KockaAdmiralac: Okvir oko dijagrama

2022-12-06T00:53:42Z

Okvir oko dijagrama

← Старија измена		Верзија на датум 6. децембар 2022. у 02:53
Ред 39:		Ред 39:

	== WTI ==		== WTI ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli WTI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања WTI протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli WTI.svg\|frame\|center\|500x500px\|Дијаграм стања WTI протокола.]]
	WTI протокол је најједноставнији протокол за кеш кохеренцију, јер има само два стања:		WTI протокол је најједноставнији протокол за кеш кохеренцију, јер има само два стања:
	* <code>V</code> (''valid''): податак у кеш меморији је важећи		* <code>V</code> (''valid''): податак у кеш меморији је важећи
Ред 48:		Ред 48:

	=== ''Write-allocate'' ===		=== ''Write-allocate'' ===
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli WTI write allocate.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања WTI протокола са ''write-allocate''.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli WTI write allocate.svg\|frame\|center\|500x500px\|Дијаграм стања WTI протокола са ''write-allocate''.]]
	Горњи протокол такође може да користи и ''write-allocate'' технику. У овом случају, када податак није у кеш меморији а потребан је његов упис он се поред уписа такође додаје у кеш меморију, односно тај податак прелази у валидно стање.		Горњи протокол такође може да користи и ''write-allocate'' технику. У овом случају, када податак није у кеш меморији а потребан је његов упис он се поред уписа такође додаје у кеш меморију, односно тај податак прелази у валидно стање.

	== MSI ==		== MSI ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MSI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MSI протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MSI.svg\|frame\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MSI протокола.]]
	Највећи недостатак WTI протокола је што сваки упис иде директно у меморију (''write-through''). Зато су наредни протоколи направљени са одложеним уписом (''write-back'') у виду, тако да кеш контролери уписују податак у меморију само када је то заиста неопходно. Овом приликом уводе се два нова концепта:		Највећи недостатак WTI протокола је што сваки упис иде директно у меморију (''write-through''). Зато су наредни протоколи направљени са одложеним уписом (''write-back'') у виду, тако да кеш контролери уписују податак у меморију само када је то заиста неопходно. Овом приликом уводе се два нова концепта:
	* '''Власништво:''' контролер има валидну вредност податка и задужен је за њен упис у меморију уколико се дешава замена податка из кеша и прослеђивање податка осталим контролерима кеша уколико га захтевају <code>BusRd</code> или <code>BusRdX</code> операцијом		* '''Власништво:''' контролер има валидну вредност податка и задужен је за њен упис у меморију уколико се дешава замена податка из кеша и прослеђивање податка осталим контролерима кеша уколико га захтевају <code>BusRd</code> или <code>BusRdX</code> операцијом
Ред 65:		Ред 65:

	== MESI ==		== MESI ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MESI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MESI протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MESI.svg\|frame\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MESI протокола.]]
	Као што је раније поменуто, један проблем са MSI протоколом је што се након читања податка иде у ''shared'' стање без обзира да ли остали кеш контролери имају или немају тај податак код себе. Овај проблем решен са два механизма:		Као што је раније поменуто, један проблем са MSI протоколом је што се након читања податка иде у ''shared'' стање без обзира да ли остали кеш контролери имају или немају тај податак код себе. Овај проблем решен са два механизма:
	* На магистралу додат је S (''shared'') бит, тако да кеш контролери могу да пусте логичку јединицу на њега уколико поседују податак који се чита или уписује. На овај начин други контролери могу да примете да ли имају ексклузивност над податком.		* На магистралу додат је S (''shared'') бит, тако да кеш контролери могу да пусте логичку јединицу на њега уколико поседују податак који се чита или уписује. На овај начин други контролери могу да примете да ли имају ексклузивност над податком.
Ред 84:		Ред 84:

	== MOESI ==		== MOESI ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MOESI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MOESI протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MOESI.svg\|frame\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MOESI протокола.]]
	Логичан след протокола који уводи стање које подразумева само екслузивност јесте протокол који додаје стање који подразумева само власништво. Тако настаје MOESI протокол, са додатним <code>O</code> стањем. Ово је уједно и најкомпликованији ослушкујући протокол.		Логичан след протокола који уводи стање које подразумева само екслузивност јесте протокол који додаје стање који подразумева само власништво. Тако настаје MOESI протокол, са додатним <code>O</code> стањем. Ово је уједно и најкомпликованији ослушкујући протокол.

Ред 94:		Ред 94:

	== Dragon ==		== Dragon ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli Dragon.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања Dragon протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli Dragon.svg\|frame\|center\|500x500px\|Дијаграм стања Dragon протокола.]]
	Ажурирајући протоколи су другачији од поништавајућих углавном у томе што немају невалидно (<code>I</code>) стање. То значи да податак може или да не буде у кешу (имплицитно невалидно стање) или да буде валидан. Због овог имплицитног невалидног стања, на дијаграмима се цртају стрелице које немају или почетак или крај, јер је њихов почетак или крај заправо то имплицитно невалидно стање.		Ажурирајући протоколи су другачији од поништавајућих углавном у томе што немају невалидно (<code>I</code>) стање. То значи да податак може или да не буде у кешу (имплицитно невалидно стање) или да буде валидан. Због овог имплицитног невалидног стања, на дијаграмима се цртају стрелице које немају или почетак или крај, јер је њихов почетак или крај заправо то имплицитно невалидно стање.

Ред 109:		Ред 109:

	== Firefly ==		== Firefly ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli Firefly.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања Firefly протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli Firefly.svg\|frame\|center\|500x500px\|Дијаграм стања Firefly протокола.]]
	Неко се некада запитао да ли је стање <code>Sm</code> у Dragon протоколу заиста неопходно, и дошао је до закључка да није уколико би <code>BusUpd</code> ажурирало и меморију. Тако је настао Firefly протокол. Поред ове измене у <code>BusUpd</code>, <code>Flush</code> акција функционише као <code>Transfer</code> са уписом у меморију.		Неко се некада запитао да ли је стање <code>Sm</code> у Dragon протоколу заиста неопходно, и дошао је до закључка да није уколико би <code>BusUpd</code> ажурирало и меморију. Тако је настао Firefly протокол. Поред ове измене у <code>BusUpd</code>, <code>Flush</code> акција функционише као <code>Transfer</code> са уписом у меморију.

KockaAdmiralac: nema -> ima

2022-12-05T11:24:17Z

nema -> ima

← Старија измена		Верзија на датум 5. децембар 2022. у 13:24
Ред 58:		Ред 58:
	Први ''write-back'' протокол који се обрађује је MSI, са следећим стањима:		Први ''write-back'' протокол који се обрађује је MSI, са следећим стањима:
	* <code>M</code> (''modified''): контролер има валидан податак и власништво и екслузивност над њим		* <code>M</code> (''modified''): контролер има валидан податак и власништво и екслузивност над њим
	* <code>S</code> (''shared''): контролер ~~нема~~ валидан податак али ни власништво ни екслузивност над њим		* <code>S</code> (''shared''): контролер има валидан податак али ни власништво ни екслузивност над њим
	* <code>I</code> (''invalid''): исто као у WTI		* <code>I</code> (''invalid''): исто као у WTI
	Када се покуша читање податка који није у кешу, иде се у ''shared'' стање (иако податак не мора нужно бити дељен, што је решено каснијим протоколима). Други контролери на магистрали могу детектовати ово читање, и уколико је неки од њих у ''modified'' стању, он ради упис свог податка у меморију (''flush'') а затим прелази у ''shared'' стање (више нема ни власништво, јер је податак већ уписао, а ни екслузивност, јер постоји други кеш контролер са тим податком код себе). Читање податка који јесте у кешу не резултује никаквим изласком на магистралу или променом стања.		Када се покуша читање податка који није у кешу, иде се у ''shared'' стање (иако податак не мора нужно бити дељен, што је решено каснијим протоколима). Други контролери на магистрали могу детектовати ово читање, и уколико је неки од њих у ''modified'' стању, он ради упис свог податка у меморију (''flush'') а затим прелази у ''shared'' стање (више нема ни власништво, јер је податак већ уписао, а ни екслузивност, јер постоји други кеш контролер са тим податком код себе). Читање податка који јесте у кешу не резултује никаквим изласком на магистралу или променом стања.

KockaAdmiralac: MOESI, Dragon, dovršavam Firefly sutra

2022-12-05T01:58:30Z

MOESI, Dragon, dovršavam Firefly sutra

← Старија измена		Верзија на датум 5. децембар 2022. у 03:58
Ред 85:		Ред 85:
	== MOESI ==		== MOESI ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MOESI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MOESI протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MOESI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MOESI протокола.]]
			Логичан след протокола који уводи стање које подразумева само екслузивност јесте протокол који додаје стање који подразумева само власништво. Тако настаје MOESI протокол, са додатним <code>O</code> стањем. Ово је уједно и најкомпликованији ослушкујући протокол.

			Читање се у овом протоколу генерално није мењало. Читање из <code>O</code> стања, интуитивно, не излази на магистралу. Детекција читања док је податак у <code>O</code> стању иницира трансфер између кешева. Оно што се јесте променило јесте што се у <code>S</code> стању више не врши трансфер при детекцији читања, само у <code>M</code>, <code>O</code> и <code>E</code> стањима. Разлог за ово је вероватно што новоуведено стање врши сличне дужности као <code>F</code> стање у MESIF протоколу, па нема потребе за трансфером из <code>S</code> стања, које је и претходно било недефинисано.

			Циљ MOESI протокола је да додатно смањи број излазака на магистралу (и време проведено на магистрали) због уписа. Из овог разлога, ново стање <code>O</code> нам служи како бисмо у њега могли да пређемо из <code>M</code> стања када детектујемо да још неко на магистрали користи наш податак. Тиме губимо екслузивност, али не и власништво, па тиме може да постоји више контролера у <code>S</code> стању у исто време као један у <code>O</code> стању.

			Додатна функционалност уведена овим протоколом јесте <code>BusUpgr</code> узрок и последица на дијаграмима. Наиме, уколико се у неком дељеном (не-екслузивном, односно <code>S</code> или <code>O</code>) стању врши упис, уместо уписа у меморију коришћењем <code>BusRdX</code>, сада се шаље сигнал на магистралу како би остали контролери у својим кешевима поништили дати податак. Остали контролери реагују на ово тако што из својих дељених стања прелазе у <code>I</code>. Овиме тренутни контролер постаје власник податка, а не мора да чека на меморију за упис тог податка.

	== Dragon ==		== Dragon ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli Dragon.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања Dragon протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli Dragon.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања Dragon протокола.]]
			Ажурирајући протоколи су другачији од поништавајућих углавном у томе што немају невалидно (<code>I</code>) стање. То значи да податак може или да не буде у кешу (имплицитно невалидно стање) или да буде валидан. Због овог имплицитног невалидног стања, на дијаграмима се цртају стрелице које немају или почетак или крај, јер је њихов почетак или крај заправо то имплицитно невалидно стање.

			Стања су другачије названа:
			* <code>E</code> и <code>M</code> стања одговарају истоименим из MOESI протокола
			* <code>Sm</code> стање одговара <code>O</code> стању из MOESI
			* <code>Sc</code> стање одговара <code>S</code> стању из MOESI

			Поред читања, S бит се у овом протоколу користи и приликом писања. Уколико се податак који није у кешу уписује (''write miss''), проверава се S бит и одлази у <code>Sm</code> уколико је податак дељен, односно <code>M</code> уколико није. Такође, уколико се у <code>Sm</code> стању приликом уписа детектује да је тај контролер једини који користи тај податак на магистрали, прелази се у <code>M</code> стање.

			Уместо <code>BusUpgr</code> сада се користи <code>BusUpd</code> које каже свим контролерима на магистрали да ажурирају дати податак, на шта они реагују са <code>Update</code>. Упис податка сада што више избегава меморију, тако да је коришћење <code>BusRdX</code> замењено са <code>BusUpd</code>. Уколико податак при упису није раније био у кешу, а остали контролери поседују тај податак, прво мора бити послата <code>BusRd</code> команда како би контролер који је раније држао ексклузивност и власништво над тим податком из свог <code>M</code> стања прешао у <code>Sm</code>, а тек затим урађен <code>BusUpd</code>. Упис у меморију се врши тек уколико контролер са власништвом над податком мора да изврши замену тог податка из свог кеша, приликом чега врши ''flush'' операцију.

			Трансфер између кешева приликом читања се у овом протоколу врши само уколико је податак у власништву контролера, односно не врши се трансфер у <code>E</code> стању више.

	== Firefly ==		== Firefly ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli Firefly.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања Firefly протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli Firefly.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања Firefly протокола.]]
			Неко се некада запитао да ли је стање <code>Sm</code> у Dragon протоколу заиста неопходно, и дошао је до закључка да није уколико би <code>BusUpd</code> ажурирало и меморију. Тако је настао Firefly протокол. Поред ове измене у <code>BusUpd</code>, <code>Flush</code> акција функционише као <code>Transfer</code> са уписом у меморију.

			Стања су названа по томе да ли су дељена (''shared'', односно да ли не подразумевају екслузивност) и да ли подразумевају власништво (односно да ли је податак у њима прљав, ''dirty''). Стога су креативна имена за ова стања <code>sd</code> (није дељено, није прљаво, еквивалент <code>E</code>), <code>sD</code> (није дељено, јесте прљаво, еквивалент <code>M</code>) и <code>Sd</code> (јесте дељено, није прљаво, еквивалент <code>S</code> и <code>Sc</code>).

	[[Категорија:Водичи]]		[[Категорија:Водичи]]
	[[Категорија:Мултипроцесорски системи]]		[[Категорија:Мултипроцесорски системи]]

KockaAdmiralac: Gotovi WTI, MSI, MESI i MESIF

2022-12-04T23:32:19Z

Gotovi WTI, MSI, MESI i MESIF

← Старија измена		Верзија на датум 5. децембар 2022. у 01:32
Ред 33:		Ред 33:
	*** <code>Flush</code>: изазван је упис сачуваног податка у меморију, јер податак у меморији до тог тренутка није био ажуран		*** <code>Flush</code>: изазван је упис сачуваног податка у меморију, јер податак у меморији до тог тренутка није био ажуран
	*** <code>Transfer</code>: изазван је пренос податка из кеш меморије на магистралу како би неки други контролер кеш меморије могао да га прочита (користи се када је тренутна кеш меморија једини ажуран извор податка)		*** <code>Transfer</code>: изазван је пренос податка из кеш меморије на магистралу како би неки други контролер кеш меморије могао да га прочита (користи се када је тренутна кеш меморија једини ажуран извор податка)
	*** <code>Transfer1</code>: изазван је пренос податка из кеш меморије на магистралу како би неки други контролер кеш меморије могао да га прочита, али са додатном арбитрацијом како би само један контролер послао тај податак на магистралу
	*** <code>BusUpgr</code>: изазвано је поништење свих копија датог податка у осталим кеш меморијама		*** <code>BusUpgr</code>: изазвано је поништење свих копија датог податка у осталим кеш меморијама
	*** <code>Update</code>: изазвано је ажурирање датог податка у тренутној кеш меморији на основу податка са магистрале послатог од неког другог кеш контролера		*** <code>Update</code>: изазвано је ажурирање датог податка у тренутној кеш меморији на основу податка са магистрале послатог од неког другог кеш контролера
Ред 46:		Ред 45:
	При читању податка, процесор проверава да ли је тај податак валидан у кеш меморији. Уколико јесте, нема потребе за додатним акцијама. Уколико није, чита га из меморије и затим тај податак постаје валидан.		При читању податка, процесор проверава да ли је тај податак валидан у кеш меморији. Уколико јесте, нема потребе за додатним акцијама. Уколико није, чита га из меморије и затим тај податак постаје валидан.

	Упис податка одмах издаје команду за упис у меморију (''write-through'' техника) и свој податак у кеш меморији ажурира само уколико је валидан (''write-no-allocate'' техника).		Упис податка одмах издаје команду за упис у меморију (''write-through'' техника) и свој податак у кеш меморији ажурира само уколико је валидан (''write-no-allocate'' техника). Када остали кеш контролери примете упис податка, пребацују податак у невалидно стање. У овом протоколу, када контролери примете читање податка на магистрали они га једноставно игноришу.

	=== ''Write-allocate'' ===		=== ''Write-allocate'' ===
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli WTI write allocate.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања WTI протокола са ''write-allocate''.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli WTI write allocate.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања WTI протокола са ''write-allocate''.]]
			Горњи протокол такође може да користи и ''write-allocate'' технику. У овом случају, када податак није у кеш меморији а потребан је његов упис он се поред уписа такође додаје у кеш меморију, односно тај податак прелази у валидно стање.

	== MSI ==		== MSI ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MSI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MSI протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MSI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MSI протокола.]]
			Највећи недостатак WTI протокола је што сваки упис иде директно у меморију (''write-through''). Зато су наредни протоколи направљени са одложеним уписом (''write-back'') у виду, тако да кеш контролери уписују податак у меморију само када је то заиста неопходно. Овом приликом уводе се два нова концепта:
			* '''Власништво:''' контролер има валидну вредност податка и задужен је за њен упис у меморију уколико се дешава замена податка из кеша и прослеђивање податка осталим контролерима кеша уколико га захтевају <code>BusRd</code> или <code>BusRdX</code> операцијом
			* '''Ексклузивност:''' контролер је једини који у целом систему држи тај податак у кешу, па зато може да обавља одређене операције над њим без изласка на магистралу
			Први ''write-back'' протокол који се обрађује је MSI, са следећим стањима:
			* <code>M</code> (''modified''): контролер има валидан податак и власништво и екслузивност над њим
			* <code>S</code> (''shared''): контролер нема валидан податак али ни власништво ни екслузивност над њим
			* <code>I</code> (''invalid''): исто као у WTI
			Када се покуша читање податка који није у кешу, иде се у ''shared'' стање (иако податак не мора нужно бити дељен, што је решено каснијим протоколима). Други контролери на магистрали могу детектовати ово читање, и уколико је неки од њих у ''modified'' стању, он ради упис свог податка у меморију (''flush'') а затим прелази у ''shared'' стање (више нема ни власништво, јер је податак већ уписао, а ни екслузивност, јер постоји други кеш контролер са тим податком код себе). Читање податка који јесте у кешу не резултује никаквим изласком на магистралу или променом стања.

			Када се покуша упис у податак, без обзира на претходно стање, прелази се у ''modified'' стање. Процесор који уписује излази на магистралу само уколико није у ''modified'' стању (јер у том случају има власништво над податком). Овом приликом сви остали кеш контролери детектују упис и прелазе у невалидно стање, а уколико је неки од њих имао власништво над податком пре преласка ради ''flush'' податка у меморију.

	== MESI ==		== MESI ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MESI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MESI протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MESI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MESI протокола.]]
			Као што је раније поменуто, један проблем са MSI протоколом је што се након читања податка иде у ''shared'' стање без обзира да ли остали кеш контролери имају или немају тај податак код себе. Овај проблем решен са два механизма:
			* На магистралу додат је S (''shared'') бит, тако да кеш контролери могу да пусте логичку јединицу на њега уколико поседују податак који се чита или уписује. На овај начин други контролери могу да примете да ли имају ексклузивност над податком.
			* У протокол додато је <code>E</code> (''exclusive'') стање, које значи да контролер има екслузивност али не и власништво над податком. Разлика овог стања од <code>M</code> стања је, дакле, у томе да ли је податак измењен (прљав, ''dirty'') или није.
			Тиме смо дошли до MESI протокола. Приликом читања податка који није у кешу у том протоколу се иде у стање <code>S</code> уколико је S бит постављен на магистрали, или стање <code>E</code> уколико није. Контролери такође морају да детектују читање од стране других контролера док су у стању <code>E</code>, како би прешли у стање <code>S</code> (али, за разлику од стања <code>M</code>, без уписа тог податка назад у меморију).

			Приликом уписа податка, једина разлика од MSI протокола се тиче <code>E</code> стања. Уколико процесор у <code>E</code> стању уписује податак, потребно је једино да пређе у <code>M</code> стање јер сада има и власништво над тим податком (односно упрљао је тај податак).

			Још једна нова ствар коју уводи MESI протокол је кеш-кеш трансфер података. Уколико контролер види да други контролер захтева податак који има у свом кешу, може да иницира трансфер свог податка другом контролеру, чиме убрзава читање. Један од проблема који се овде може приметити јесте што на прелазима из <code>S</code> стања са <code>BusRd</code> или <code>BusRdX</code> као узроком, контролери ће морати да раде арбитрацију како би одредили који од њих ће да ради трансфер. Тако долазимо до...

			== MESIF ==
			Неки кеш контролери имају додатно стање <code>F</code> (''forward'') које одређује да су они контролер који треба да прослеђује податак уколико има више контролера са истим податком. У овом стању је '''последњи контролер којем је вршен трансфер тог податка.''' На пример:
			* Контролер А захтева податак, ниједан од кеш контролера га нема па га он зато добија из меморије и улази у стање <code>E</code>
			* Контролер Б захтева податак, контролер А има тај податак, па контролер А улази у <code>S</code> стање док контролер Б улази у <code>F</code> стање.
			* Контролер В захтева податак, контролери А и Б имају тај податак, контролер Б врши трансфер податка контролеру В па контролер Б улази у <code>S</code> стање а контролер В у <code>F</code> стање.
			* и тако даље...
			Уколико контролер у <code>F</code> стању замени тај податак за неки други, неће бити контролера који ће одговорити на захтев другог контролера за тај податак (иако остали контролери потенцијално имају тај податак) па ће тај други контролер свој податак добити из меморије.

	== MOESI ==		== MOESI ==
	[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MOESI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MOESI протокола.]]		[[Датотека:MUPS Snoopy protokoli MOESI.svg\|center\|500x500px\|Дијаграм стања MOESI протокола.]]

	~~== MESIF ==~~

	== Dragon ==		== Dragon ==