RH442-6 Linux进程调度

Linux进程调度
一、Cache-主存存储结构
1.   Cache的优点：
l  Cache的读写速度几乎能够和CPU进行匹配，可以大大提供系统的存取速度。
l  Cache的容量相对主存较小，整个存储器系统的成本没有上升很多。
2.   结构
CPU 与主存之间的数据传输必须经过Cache控制器进行。Cache控制器将来自CPU 的数据读写请求，转向 Cache 存储器，如果数据在 Cache 中，则 CPU对Cache 进行读写操作，称为一次命中 。命中时，CPU从Cache中读(写)数据。由于Cache 速度与 CPU 速度相匹配，因此不需要插入等待状态，故 CPU 处于零等待状态，也就是说CPU 与 Cache 达到了同步，因此，有时称高速缓存为同步 Cache ；若数据不在 Cache 中，则 CPU对主存操作，称为 一次失败 。失败时， CPU 必须在其总线 周期中插入等待周期 T W 。

二、Cache的基本操作
1.   读操作
当 CPU 发出读操作命令时，要根据它产生的主存地址分两种情形：一种是需要的数据已在 Cache 存储器中，那么只需直接访问 Cache 存储器，从对应单元中读取信息到数据总线；另一种是所需要的数据尚未装入 Cache 存储器， CPU在从主存读取信息的同时，由 Cache 替换部件把该地址所在的那块存储内容从主存拷贝到 Cache 中。 Cache 存储器中保存的字块是主存相应字块的副本。
2.   写操作
当 CPU 发出写操作命令时，也要根据它产生的主存地址分两种情形：其一，命中时，不但要把新的内容写入 Cache 存储器中，必须同时写入主存，使主存和 Cache 内容同时修改，保证主存和副本内容一致，这种方法称写直达法或称通过式写 (Write-through ，简称通写法 ) 。其二，未命中时，许多微机系统只向主存写入信息，而不必同时把这个地址单元所在的主 存中的整块内容调入 Cache 存储器。
 
三、地址映像及其方法
主存与 Cache 之间的信息交换，是以数据块的形式来进行的，为了把信息从主存调入 Cache ，必须应用某种函数把主存块映象到 Cache 块，称作地址映象。当信息按这种映象关系装入 Cache 后，系统在执行程序时，应将主存地址变换为 Cache 地址，这个变换过程叫做地址变换（由于 Cache 的存储空间较 小，因此，Cache 中的一个存储块要与主存中的若干个存储块相对应，即若干个主存块将映象到同一个 Cache 块）。地址映象的方式通常有直接映象、全相联映象和组相联映象三 种 。
1.   直接映像
优点：实现简单，
缺点：不够灵活，当程序往返访问两个相互冲突的块中数据时Cache 的命中率急剧下降。

 
2.   全相联映像
优点：块冲突的概率低，Cache 的利用率高。
缺点： Cache 中块表查找的速度慢，由于 Cache 的速度要求高，因此全部比较和替换策略都要用硬件实现，控制复杂，实现起来也比较困难。

 
3.   组相联映像
组相联映象方式是全相联映象和直接映象的一种折衷方案。组相联映象方法在判断块命中以及替换算法上都要比全相联映象方法简单，块冲突的概率比直接映象方法的低，其命中率介于直接映象和全相联映象。

四、Cache信息查询