language-agnostic - 冗余写入时的缓存行为

Question

编辑 - 我想我问的问题太长了，所以我把它说得非常具体。

问题:如果内存位置位于 L1 缓存中且未标记为脏。假设它的值是 X。如果您尝试将 X 写入同一位置会发生什么？是否有 CPU 会发现这样的写入是多余的并跳过它？

例如，是否有一种优化可以比较两个值并丢弃对主内存的冗余写回？具体来说主流处理器是如何处理这个问题的呢？当值是像 0 这样的特殊值时怎么办？如果即使对于像 0 这样的特殊值也没有这样的优化，有什么原因吗？

动机:我们有一个可以轻松放入缓存的缓冲区。多个线程可以通过在它们之间回收来潜在地使用它。每次使用都涉及写入缓冲区中的n 个位置(不一定是连续的)。回收仅仅意味着将所有值设置为 0。每次我们回收时，size-n 位置已经是 0。对我来说(直观地)，避免如此多的冗余写回将使回收过程更快，并且这就是问题所在。

在代码中执行此操作没有意义，因为分支指令本身可能会导致不必要的缓存未命中(if (buf[i]) {...} )

Answer 1

我不知道有任何处理器可以进行您所描述的优化 - 消除对干净缓存行的写入不会改变值 - 但这是一个好问题，一个好主意，英雄所见略同等等。

我写了一个很大的回复，然后我想起来:这在文献中被称为“沉默的商店”。参见“免费的无声商店”，K. Lepak 和 M Lipasti，UWisc，MICRO-33，2000。

无论如何，在我的回复中我描述了一些实现问题。

顺便说一句，类似这样的话题经常在 USEnet 新闻组 comp.arch 中讨论。

我还在我的维基上写了关于它们的文章，http://comp-arch.net