Caching 对于写回缓存策略，为什么要在写入缓存之前先从内存中读取数据？

使用写回缓存进行缓存，对缓存执行写操作并立即返回。只有当数据已经存在于缓存中时，才会出现这种情况。如果数据不在缓存中，则首先从较低的内存中提取数据，然后写入缓存中

我不明白为什么在写入数据之前，首先从内存中获取数据很重要。如果要写入数据，它无论如何都将变得无效

我知道基本概念，但想知道在写入地址之前必须读取数据的原因

我有以下猜测

在多处理器环境中，这样做是为了缓存一致性。其他处理器窥探总线以保持缓存一致性。写入地址的处理器需要获得独占访问权，其他处理器必须了解这一点。 但是，这是否意味着单处理器计算机不需要这样做

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谢谢你的猜测几乎是正确的。然而，这种行为也必须在多核单处理器系统中进行

处理器可以有多个内核，因此在写入缓存线（在WB缓存中）时，发出写操作的内核需要以独占方式访问该缓存线。如果要写入的行被标记为脏行，则在使用新信息写入之前，它将被“刷新”到较低的内存中

在多核CPU中，每个核都有自己的一级缓存，每个核都可能存储共享二级缓存线的副本。因此，您需要这种行为来实现缓存一致性

您应该通过阅读协议及其派生来了解更多信息。

简短回答 缓存中未命中的写入可能会或可能不会获取正在写入的块，具体取决于缓存的写入未命中策略（未命中写入时获取与未命中写入时不获取）。 它不依赖于写入命中策略（回写与直写）

解释 为了简化，假设我们有一个一级缓存层次结构：

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|CPU| <-> | L1 | <-> |main memory|
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|CPU | | L1 | |主存|
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L1写入策略为写入未命中时提取

缓存存储数据块。一个典型的L1块的宽度为32字节，也就是说，它包含几个字（例如，8 x 4字节的字）

高速缓存和主内存之间的传输单元是一个块，但CPU和高速缓存之间的传输可以有不同的大小（1、2、4或8字节）

让我们假设CPU执行4字节字写入

如果包含单词的块未存储在缓存中，则表示缓存未命中。整个块（32字节）从主存传输到缓存，然后相应的字（4字节）存储在缓存中

回写缓存会将块标记为脏（如您所述，并非无效）

直写缓存将更新的字发送到主内存

如果包含该单词的块存储在缓存中，则我们有一个缓存命中。相应的单词将被更新

更多信息： 缓存写入策略和性能。诺曼·P·朱比。