缓存一致性问题 #
所谓缓存一致性，就是保证同一个数据在每个 CPU 的私有缓存（一般为 L1 Cache）中副本是相同的。考虑下面的例子：
global sum = 0
// Thread1：
sum += 3
// Thread2：
sum += 5
假设 Thread1 由 CPU 核 P1 执行，Thread2 由 P2 执行，那么 P1、P2 的私有缓存和主存的状态可能出现下表所示的情况：
在这个表里，脏是缓存块的一个标识位，用来表示缓存中的数据有没有被改写，如果该缓存块的内容被修改，并且还没有同步到主存，就称它为脏的；
sum 对于 Thread1 和 Thread2 是共享的。初始状态 sum 的值为 0，Thread1 将 sum 加 3，Thread2 将 sum 加 5。正常来说，我们期望内存中的 sum 值是 8。但实际两个线程执行结束后，内存中的 sum 的取值根据缓存状态的传播情况，就会有不同的取值。
上表中展示了一种内存中 sum 值为 5 的操作序列。但是，第 5 步和第 6 步的顺序有可能会对调，所以 sum 值还有可能是 3。如果第 3 步，P1 的缓存中的值能被正确地传播到 P2，那么 P2 的 sum 值就为 8，所以最终内存中的值还有可能是 8。
通过上面的例子我们可以看出，为了保证缓存一致性，必须解决两个问题，分别是写传播（第 3 步）和事务串行化（第 5 和第 6 步）。
写传播是指，一个处理器对缓存中的值进行了修改，需要通知其他处理器，也就是需要用到“写更新”或者“写无效”策略。
事务串行化是指，多个处理器对同一个值进行修改，在同一时刻只能有一个处理器写成功，必须保证写操作的原子性，多个写操作必须串行执行。
那怎样解决写传播所带来的缓存一致性问题呢？那就需要缓存一致性协议，前面提到缓存中的值同步给主存有两种策略（写回和写直达），而且，不同的写策略，对应不同的缓存一致性协议。