Write Through Cache

With Write Through Cache the data is written to both the cache and drive once the data is retrieved. As the data is written to both places, should the information be required it can be retrieved from the cache for faster access. The downside of this method is that the time to carry out a Write operation is greater the time to do a Write to a non cache device. The total Write time is the time to write to the cache plus the time to Write the disk.

Write Back Cache

With Write Back Cache the write operation does not suffer from the Write time delay. The block of data is initially written to the cache, only when the cache is full or required is the data written to the disk.

The limitation of this method is that the storage device for a period of time does not contain the new or updated block of data. If the data in the cache is lost due to power failure the data cannot be recovered. When using Write Back Cache a battery backup module would prevent data loss in a RAID power failure.

REF:

http://www.peripheralstorage.com/raid/raid_explained.htm

Cache 的write back和write through 收藏
为了保证cache和memory的数据一致性，通常有三种方法：

1〉write through：CPU向cache写入数据时，同时向memory也写一份，使cache和memory的数据保持一致。优点是简单，缺点是每次都要访问memory，速度比较慢。

2〉post write：CPU更新cache数据时，把更新的数据写入到一个更新缓冲器，在合适的时候才对memory进行更新。这样可以提高cache访问速度，但是，在数据连续被更新两次以上的时候，缓冲区将不够使用，被迫同时更新memory。

3〉write back：ＣＰＵ更新cache时，只是把更新的cache区标记一下，并不同步更新memory。只是在cache区要被新进入的数据取代时，才更新memory。这样做的原因是考虑到很多时候cache存入的是中间结果，没有必要同步更新memory。优点是CPU执行的效率提高，缺点是实现起来技术比较复杂。

回写与透写
1.Cache的两个类型
    --Write Through
    当写数据进Cache时，也同时更新了相应的Memory里的内容
    --Write back
    只是写到Cache里，Memory的内容要等到cache保存的要被别的数据替换或者系统做cache flush时，才会被更新。

2.Cache的两个函数
    --Flush
    把Cache内容写回Memory,当Cache为Write through,不需要Flush
    --Invalidate
    把Cache内容直接丢掉不要。

3.Cache的使用场合
    当有DMA在使用memory的时候，一般要用到cache的处理。因为DMA在访问memory时是不经过cache的。比较典型的比如在Ethernet，wireless,USB等driver里，DMA会操作descriptors和packet buffers,Driver要做这些处理
    --如果driver使用descripter和packet buffer的地址都是cache的地址，那么
    a).Driver在读descripter里一些状态比如Owned by CPU/DMA,有没有收到包时，要对descripter当前结构里的内容做cache invalidate,收到packet后，也要对packet buffer做cache invalidate
    b).Driver在写descripter里一些状态比如Owned by DMA,要发送包时，要对descripter当前结构里的内容做cache flush,发送packet时，也要对packet buffer做cache flush
    --有些driver会对descripter使用uncache 地址，那么上面两种情况里invalidate/flush就不用做了。一般很少会对packet buffer也用uncache地址的，因为对packet内容的处理将会很频繁，使用uncache会很慢。而descripter一般由于结构比较小，如果也使用cache地址的话，做invalidate/flush的时间消耗可能会比uncache的还要多。