Consider what happens to cache memo

Consider what happens to cache memory when a process has been running on a specific processor. The data most recently accessed by the process populate the cache for the processor. As a result, successive memory accesses by the process are often satisfied in cache memory. Now consider what happens if the process migrates to another processor. The contents of cache memory must be invalidated for the first processor, and the cache for the second processor must be repopulated. Because of the high cost of invalidating and repopulating caches, most SMP systems try to avoid migration of processes from one processor to another and instead attempt to keep a process running on the same processor. This is known as processor affinity—that is, a process has an affinity for the processor on which it is currently running. Processor affinity takes several forms. When an operating system has a policy of attempting to keep a process running on the same processor—but not guaranteeing that it will do so—we have a situation known as soft affinity. Here, the operating system will attempt to keep a process on a single processor, but it is possible for a process to migrate between processors. In contrast, some systems provide system calls that support hard affinity, thereby allowing a process to specify a subset of processors on which it may run. Many systems provide both soft and hard affinity. For example, Linux implements soft affinity, but it also provides the sched setaffinity() system call, which supports hard affinity. The main-memory architecture of a system can affect processor affinity issues. Figure 6.9 illustrates an architecture featuring non-uniform memory access (NUMA), in which a CPU has faster access to some parts of main memory than to other parts. Typically, this occurs in systems containing combined CPU
and memory boards. The CPUs on a board can access the memory on that
board faster than they can access memory on other boards in the system.
If the operating system’s CPU scheduler and memory-placement algorithms
work together, then a process that is assigned affinity to a particular CPU
can be allocated memory on the board where that CPU resides. This example
also shows that operating systems are frequently not as cleanly defined and
implemented as described in operating-system textbooks. Rather, the “solid
lines” between sections of an operating system are frequently only “dotted
lines,” with algorithms creating connections in ways aimed at optimizing
performance and reliability.

Kết quả (Việt) 1:

Hãy xem xét những gì xảy ra với bộ nhớ cache khi một quá trình đã chạy trên một bộ xử lý cụ thể. Các dữ liệu gần đây nhất được truy cập bởi các quá trình cư trú trong bộ nhớ cache cho bộ vi xử lý. Vì vậy, kế tiếp bộ nhớ truy cập bởi quá trình thường hài lòng trong bộ nhớ cache. Bây giờ hãy xem xét những gì sẽ xảy ra nếu trong quá trình di chuyển đến một bộ xử lý. Nội dung của bộ nhớ cache phải được giao cho bộ xử lý đầu tiên, và bộ nhớ cache cho bộ vi xử lý thứ hai phải được repopulated. Vì chi phí cao khác và repopulating lưu trữ hệ thống SMP nhất cố gắng tránh di chuyển của các quá trình từ một trong những bộ vi xử lý khác và thay vì cố gắng giữ cho một tiến trình đang chạy trên bộ xử lý tương tự. Điều này được biết đến như là bộ vi xử lý mối quan hệ — có nghĩa là, một quá trình có một ái lực cho các bộ xử lý trên mà nó hiện đang chạy. Bộ vi xử lý mối quan hệ mất nhiều hình thức. Khi một hệ điều hành có một chính sách cố gắng để giữ cho một tiến trình đang chạy trên bộ xử lý tương tự-nhưng không đảm bảo rằng nó sẽ làm như vậy-chúng tôi có một tình trạng gọi là ái lực mềm. Ở đây, Hệ điều hành sẽ cố gắng giữ cho một quá trình trên một bộ xử lý duy nhất, nhưng nó có thể cho một quá trình di chuyển giữa các bộ vi xử lý. Ngược lại, một số hệ thống cung cấp hệ thống các cuộc gọi hỗ trợ mối quan hệ khó khăn, do đó cho phép một quá trình để xác định một tập hợp con của bộ vi xử lý mà có thể chạy. Nhiều hệ thống cung cấp các mối quan hệ cả mềm và cứng. Ví dụ, Linux soft ái lực thực hiện, nhưng nó cũng cung cấp các cuộc gọi hệ thống setaffinity() sched, mà hỗ trợ các mối quan hệ khó khăn. Kiến trúc bộ nhớ chính của một hệ thống có thể ảnh hưởng đến bộ xử lý các vấn đề mối quan hệ. Hình 6.9 mô tả một kiến trúc có tính năng truy cập bộ nhớ phục (NUMA), trong đó một CPU có một truy cập nhanh hơn để một số phần của bộ nhớ chính hơn đến các bộ phận khác. Thông thường, điều này xảy ra trong các hệ thống có chứa kết hợp CPUvà nhớ bảng. CPU trên một bảng có thể truy cập vào bộ nhớ trên đóHội đồng quản trị nhanh hơn họ có thể truy cập vào bộ nhớ on hội đồng khác trong hệ thống.Nếu thuật toán lập lịch và vị trí bộ nhớ CPU hệ điều hànhlàm việc với nhau, sau đó một quá trình được mối quan hệ với một CPU đặc biệtcó thể được cấp phát bộ nhớ on hội đồng quản trị, nơi cư trú của CPU mà. Ví dụ nàycũng cho thấy rằng các hệ điều hành được thường xuyên không là sạch được xác định vàthực hiện như mô tả trong sách giáo khoa hệ thống điều hành. Thay vào đó, "rắnđường dây"giữa các phần của một hệ điều hành thường xuyên chỉ"rải rácdây chuyền,"với các thuật toán tạo các kết nối theo cách nhằm mục đích tối ưu hóahiệu suất và độ tin cậy.

Kết quả (Việt) 2:

Hãy xem xét những gì xảy ra với bộ nhớ cache bộ nhớ khi một quá trình đã được chạy trên một bộ xử lý cụ thể. Các dữ liệu gần đây nhất là truy cập bởi quá trình cư trú trong bộ nhớ cache cho bộ vi xử lý. Kết quả là, bộ nhớ truy cập tiếp theo quy trình thường được hài lòng trong bộ nhớ cache. Bây giờ hãy xem những gì sẽ xảy ra nếu quá trình di chuyển đến một bộ xử lý. Các nội dung của bộ nhớ cache phải được hiệu lực cho bộ vi xử lý đầu tiên, và bộ nhớ cache cho bộ vi xử lý thứ hai phải được repopulated. Do chi phí cao hủy bỏ hiệu lực và repopulating cache, hầu hết các hệ thống SMP cố gắng tránh di cư của các quá trình từ một bộ xử lý khác và thay vì cố gắng để giữ cho một tiến trình đang chạy trên bộ vi xử lý tương tự. Điều này được gọi là ái lực xử lý-đó là một quá trình có ái lực với bộ vi xử lý mà nó đang chạy. Bộ vi xử lý mối quan hệ có nhiều hình thức. Khi một hệ điều hành có một chính sách cố gắng để giữ cho một tiến trình đang chạy trên cùng một bộ xử lý nhưng không đảm bảo rằng nó sẽ làm như vậy, chúng ta có một tình huống gọi là ái lực mềm. Ở đây, hệ điều hành sẽ cố gắng để giữ cho một quá trình trên một bộ xử lý duy nhất, nhưng nó có thể cho một quá trình để di chuyển giữa các bộ vi xử lý. Ngược lại, một số hệ thống cung cấp các cuộc gọi hệ thống có hỗ trợ mối quan hệ khó khăn, do đó cho phép một quá trình để xác định một tập hợp con của bộ vi xử lý mà trên đó nó có thể chạy. Nhiều hệ thống cung cấp cả ái lực cứng và mềm. Ví dụ, Linux thực hiện ái lực mềm, nhưng nó cũng cung cấp các sched setaffinity () gọi hệ thống, hỗ trợ mối quan hệ khó khăn. Các kiến trúc chính của bộ nhớ của một hệ thống có thể ảnh hưởng đến vấn đề xử lý mối quan hệ. Hình 6.9 minh họa một kiến trúc có tính năng truy cập không đồng đều nhớ (NUMA), trong đó một CPU có thể truy cập nhanh vào một số phần của bộ nhớ chính hơn đến các bộ phận khác. Thông thường, điều này xảy ra trong các hệ thống có chứa kết hợp CPU
và bộ nhớ đồ. Các CPU trên một bảng có thể truy cập vào bộ nhớ trên đó
hội đồng quản trị nhanh hơn họ có thể truy cập vào bộ nhớ trên các bảng khác trong hệ thống.
Nếu CPU scheduler và bộ nhớ vị trí các thuật toán của hệ điều hành
làm việc với nhau, sau đó là một quá trình được gán ái lực với một CPU riêng
có thể được cấp phát bộ nhớ trên bảng nơi CPU mà định cư. Ví dụ này
cũng cho thấy rằng hệ thống hoạt động thường xuyên không phải là sạch được xác định và
thực hiện như mô tả trong sách giáo khoa hệ điều hành. Thay vào đó, "rắn
dòng" giữa các phần của một hệ điều hành thường xuyên chỉ "chấm
đường", với các thuật toán tạo ra các kết nối theo những cách nhằm tối ưu hóa
hiệu suất và độ tin cậy.