THUWC 2020 Day3 题解

Cache 一致性协议

按照学习手册最后的模拟。
\(\text{Exclusive} / \text{Shared}\) 只有编号最小的返回，但都要改变状态。
\(\text{Modified}\) 的所有的都要返回且改变状态。

Cache 替换算法

这里说一下 \(\text{PLRU}\) 算法。
对于每次，先找是否命中。
如果是否，就在二叉搜索树上找到叶子更改。
不论是否命中，最终都要根据叶子向上跳，把祖先的边不指向指定叶子。

不会出现存在 \(\text{Invalid}\) 却替换的情况。
若存在 \(\text{Invalid}\)，根节点会指向 \(\text{Invalid}\) 多的一边，儿子会指向 \(\text{Invalid}\)。
这样递归下去指向 \(\text{Invalid}\)。

只读 Cache 实现

有 \(\frac{2^{14}}{W}\) 个组，对每一个组维护读策略。
对询问 \(\text{address}\)，二进制下，去掉低 \(2\) 位的 \(\text{offset}\)，在剩下部分低 \(\log_2{\frac{2^{14}}{W}}\) 位为 \(\text{Index}\)，其余部分为 \(\text{tag}\)。

实现考虑将组封装结构体，维护读策略（替换算法）。

读写 Cache 实现

给 \(\text{Cacheline}\) 加上 \(\text{clean} / \text{dirty}\) 性质。
向 \(\text{Cache}\) 进行一次读操作，如果替换的块是 \(\text{dirty}\) 的，则写入内存。

向 \(\text{Cache}\) 进行一次写操作，如果写缺失，是 \(\text{No-write Allocate}\)，则不替换块，否则替换，且替换块是 \(\text{dirty}\) 也要写入内存。

LIRS 替换算法实现

不会英文。

期待你的声音

如果在现场，我应该会写很多吧。