在這篇文章中，我將討論規(guī)范中與訪問重疊地址相關的一些細微差別。由于多個主站可能共享同一位置，并且數據可以分布在不同主站的緩存中，因此這是驗證相干系統(tǒng)的重要組成部分?；ミB在維護此類訪問的一致性方面起著非常重要的作用。

相對于對重疊事務的訪問，互連應注意三個關鍵方面。

對事務進行排序

窺探訪問的時間相對于對連貫事務的響應

如果從內存讀取的數據可能與所有相關 snoop 事務完成后讀取的數據不同，則從內存中“重新獲取”數據

對事務進行排序

請考慮以下示例：

在這里，主站 1 和主 2 希望寫入同一位置，并將其大致同時存儲在其本地緩存中。為此，主節(jié)點 1 和主節(jié)點 2 發(fā)送 MakeUnique 事務（如圖 1a 和 2a 表示）。讓我們暫時考慮一下互連不正確的行為模式的影響。假設互連發(fā)送主站 1 和主 2 MakeInvalid 偵聽事務（由 1b 和 2b 表示），分別對應于它從主站 2 和主 1 收到的 MakeUnique 事務。一旦主站響應 snoop 響應（由 1c 和 2c 表示），互連將響應發(fā)送回主站（由 1d 和 2d 表示）。當事務在主服務器 1 和主服務器 2 中完成時，兩個主服務器都會將緩存更新為唯一狀態(tài)。這違反了協(xié)議，因為緩存行只能由主節(jié)點保持唯一狀態(tài)。此外，每個主節(jié)點可能會在其本地緩存中存儲不同的值，而兩個主節(jié)點都錯誤地認為它們具有緩存行的唯一副本。顯然，未正確排序的影響是不連貫的，如圖所示，其中兩個主節(jié)點對數據有兩種不同的視圖。為了解決這個問題，規(guī)范要求對重疊地址的此類訪問進行排序。規(guī)范指出：

“互連有責任確保有一個定義的順序，可以發(fā)生到同一緩存行的事務，并且所有組件的定義順序都是相同的。如果兩個主站幾乎同時向同一緩存行發(fā)出事務，則互連將確定哪些事務首先排序，哪個事務最后排序?；ミB使用的仲裁方法未由協(xié)議定義?；ミB通過對事務響應和對主節(jié)點的偵聽事務進行排序來指示到同一緩存行的事務順序。排序規(guī)則如下：

? 如果主服務器向緩存行發(fā)出事務，并且在收到對其發(fā)出的事務的響應之前，它在同一緩存行接收偵聽事務，則偵聽事務定義為優(yōu)先排序。

? 如果主服務器向緩存行發(fā)出事務，并且在收到到同一緩存行的偵聽事務之前收到對該事務的響應，則主服務器發(fā)出的事務被定義為優(yōu)先排序。

在上面的例子中，讓我們假設互連優(yōu)先于主站1。如果是這樣，它必須向主站1發(fā)送一個窺探事務（2b），等待窺探響應（1c）并將響應發(fā)送回主站1（1d）。在此序列結束時，主 1 的緩存行將處于唯一狀態(tài)，并可能在其緩存中寫入值。然后，互連可以對主站 2 進行排序，并可以將偵聽事務 （2b） 發(fā)送到主站 1，這將使主站 1 中的緩存行無效，等待偵聽響應 （2c） 并將響應發(fā)送回主站 2 （2d）。在此序列結束時，主 1 的緩存行無效，主 2 的緩存行將分配給唯一狀態(tài)。

Snoop 訪問的時間相對于對連貫事務的響應

該規(guī)范規(guī)定了對同一緩存行的一致性事務和偵聽事務的響應順序的一些規(guī)則。這些給出如下：

“互連必須確保以下幾點：

? 如果互連為主站提供對事務的響應，則在收到來自該主站的相關 RACK 或 WACK 響應之前，它不得將該主站發(fā)送偵聽事務到同一緩存行

? 如果互連將偵聽事務發(fā)送到主站，則在收到來自該主站的相關 CRRESP 響應之前，它不得向該主站提供對同一緩存行事務的響應。

與協(xié)議的這一方面相比，需要注意的重要一點是，此要求不適用于 WriteBack 和 WriteClean 事務，盡管規(guī)范中沒有明確說明。將上述規(guī)則應用于 WriteBack 和 WriteClean 事務可能會導致死鎖。這是因為允許接收到緩存行的偵聽事務的主服務器將其停止，直到它啟動或即將啟動到同一緩存行的任何掛起的寫回或 WriteClean 事務完成。換句話說，必須允許此主服務器接收對 WriteBack 或 WriteClean 事務的響應，然后才能允許傳入的窺探繼續(xù)（即響應它）。如果上述規(guī)則應用于 WriteBack 或 WriteClean 事務，則互連將無法向 WriteBack 或 WriteClean 事務發(fā)送響應，因為偵聽事務已發(fā)送到主服務器。因此，此規(guī)則不適用于寫回和寫清理事務非常重要。

從內存中重新獲取數據

在某些情況下，可能必須從內存中重新獲取數據。例如，假設主 1 發(fā)出 ReadShared 事務，而具有緩存行臟副本的主 2 發(fā)出寫回事務。假設互連發(fā)出從主內存讀取 ReadShared 事務。發(fā)送到主內存的讀取事務完成后，讓我們假設寫回有進展。在此之后，互連發(fā)送的任何窺探事務都不會返回數據，因為寫回會使主 2 中的緩存行無效。但是，如果互連使用先前讀取內存中接收的數據，則該互連將過時，因為 WriteBack 事務在發(fā)出讀取內存后更新了內存。因此，有必要從內存中重新獲取數據，并使用該數據來響應主 1。我們如何檢測與此相關的問題？這些可以通過一致性檢查來檢測。在上面的示例中，ReadShared 事務將傳遞干凈的數據，其內容應與內存的內容匹配。如果沒有，則可能意味著互連使用了過時的數據來響應 ReadShared 事務。

測試對重疊地址的訪問

測試與訪問重疊地址相關的所有方案可能會讓人不知所措。給定一個系統(tǒng)，有多個不同接口類型的端口可以將事務發(fā)送到重疊的地址。但是，并非所有訪問給定地址的主節(jié)點組合都有效，因為某些主節(jié)點可能只允許訪問某些地址空間，而一組主節(jié)點可能只訪問一組有限的地址空間，而這些主節(jié)點組形成一個可共享性域。除此之外，對于給定地址的緩存行，具有不同初始狀態(tài)的主節(jié)點可以啟動許多不同的事務類型。隨機化和配置感知序列的強大功能可以滿足這些要求。對此進行測試的序列可以執(zhí)行以下操作：

根據用戶給出的可共享性域，在該域中隨機選擇兩個主節(jié)點

根據這些主節(jié)點的接口類型，為每個主節(jié)點選擇一個隨機交易類型

將緩存行初始化為一組地址的有效隨機狀態(tài)

同時從兩個主服務器發(fā)送交易

審核編輯：郭婷