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多内核cache一致性研究与实现的中期报告

一、研究背景和意义

现代计算机系统中，内存层次结构对性能的影响越来越重要。在多核时代，多个CPU核心共享同一片物理内存，因此必须实现一致的内存模型，以保证不同的CPU核心之间共享数据时能够正确地进行同步和对内存的访问。

现代CPU通常以多级缓存来加速内存访问。因此，在多核CPU系统中，解决的问题不是在单个CPU/核之间保持一致性，而是在多个CPU/核之间保持一致性。多内核cache一致性问题涉及许多方面，包括程序设计、软硬件协同设计等。该问题的研究和解决对提高计算机系统的性能具有非常重要的意义。

二、研究内容和进展

本次研究的主要内容是Linux内核的多核缓存一致性问题。我们主要研究了以下内容：

1.多核缓存一致性协议

我们了解了多种多核缓存一致性协议，比较了它们的优缺点，并选择了MESI协议进行研究和实现。

2.Linux内核中的多核缓存一致性

我们深入研究了Linux内核中的多核缓存一致性问题，并从内核代码层面出发，探讨了内核是如何通过对MESI协议的理解和应用来解决多核缓存一致性问题的。

3.实验设计和实现

我们针对Linux内核中多核缓存一致性的问题，设计了实验测试平台，并实现了缓存一致性协议的相关代码。

4.实验结果和分析

我们在设计的实验平台上进行了实验测试，并对实验结果进行了分析。结果表明我们的实现方案能够有效地解决多核CPU系统中的缓存一致性问题。

三、下一步工作计划

在当前研究的基础上，我们将进一步深入研究多核CPU系统中缓存一致性问题的实现细节。我们还将探讨如何设计一种高效的策略来解决多核CPU系统中的缓存一致性问题，以提高系统的性能和可靠性。另外，还将进一步完善实验测试平台，并进行更多系统实验测试，以更全面、更准确地评估我们的实现方案的性能和有效性。