MESI协议的四种基本状态

MESI协议的四种基本状态

MESI协议的四种基本状态 #

MESI 协议定义了 4 种基本状态:M、E、S、I,即修改(Modified)、独占(Exclusive)、共享(Shared)和无效(Invalid)。下面我结合示意图,给你解释一下这四种状态。

1.M 修改(Modified):当前 Cache 的内容有效,数据已经被修改而且与内存中的数据不一致,数据只在当前 Cache 里存在。比如说,内存里面 X=5,而 CPU 核心 1 的 Cache 中 X=2,Cache 与内存不一致,CPU 核心 2 中没有 X。

  1. E 独占(Exclusive):当前 Cache 中的内容有效,数据与内存中的数据一致,数据只在当前 Cache 里存在;类似 RAM 里面 X=5,同样 CPU 核心 1 的 Cache 中 X=5(Cache 和内存中的数据一致),CPU 核心 2 中没有 X。
  1. S 共享(Shared):当前 Cache 中的内容有效,Cache 中的数据与内存中的数据一致,数据在多个 CPU 核心中的 Cache 里面存在。例如在 CPU 核心 1、 CPU 核心 2 里面 Cache 中的 X=5,而内存中也是 X=5 保持一致。
  1. 无效(Invalid):当前 Cache 无效。前面三幅图 Cache 中没有数据的那些,都属于这个情况。

最后还要说一下 Cache 硬件,它会监控所有 CPU 上 Cache 的操作,根据相应的操作使得 Cache 里的数据行在上面这些状态之间切换。Cache 硬件通过这些状态的变化,就能安全地控制各 Cache 间、各 Cache 与内存之间的数据一致性了。

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07 | Cache与内存:程序放在哪儿?

独占状态与共享状态