• MESI-CPU缓存一致性


    1. 概念

      MESI(Modified Exclusive Shared Or Invalid)是一种广泛使用的支持写回策略的缓存一致性协议。

      cpu核中每个缓存行使用2bit表示4种状态。

    2.状态机

      M(Modified,修改的):

        缓存行只被缓存在该cpu中(其它cpu中如果有,也会变为invalid),并且是被修改过的,修改内容需要在未来某个时间点写回主内存。

        写回主内存之后,变为独享状态

      E(Exclusive,独享的):

        该缓存行只被缓存在该cpu缓存中,且是未被修改的。

      S(Shared, 共享的):

        缓存行可能被多个cpu缓存,并且各个缓存行的数据和主存一致。

        当有一个cpu修改缓存行时,其它cpu中的缓存行变为无效状态。

      I(Invalid,无效的):

        该缓存是无效的。

        某个核修改了缓存行后,其它核的缓存行会变为无效。

    3.状态转换图解

        A.起初只有一个cpu核加载了缓存,那么缓存行的状态为Exclusive

        

        B.新增了两个核加载了同样的缓存,则状态全部切换为Shared

        

         C.第一个核修改了缓存,则状态变为Modified,其它两个核监测到写操作,则转态变为Invalid状态

         

    4.原理

      在多核系统中,每个cpu核都有自己的缓存cache,那么久涉及到了缓存一致性问题。

      在MESI模型中,每个cache的控制器不仅知道自己的读写操作,而且还监听了其它cache的读写操作。

      每个cache根据自身的状态和新发生的读写操作转换缓存行当前状态。

    图片转载自:

      https://blog.csdn.net/muxiqingyang/article/details/6615199 

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