MESI缓存一致性协议

每个处理器，在自己的高速缓存中都有变量副本，这就有了缓存不一致问题，因此有了MESI协议。

MESI协议将缓存行状态flag分为4种：

• invalid：无效的，标记为I，当前cache entry无效，数据不能使用
• shared：共享的，标记为S，当前cache entry有效，数据在各个处理器中都有副本，且副本值都和主内存一致
• exclusive：独占的，E，当前处理器对这个数据独占，只有它有数据副本，其他处理器没有
• modified：修改过的，M，只能有1个处理器对共享数据更新

处理器0读取某个变量的数据，根据内存地址解码，得到index + tag + offset，并以此从高速缓存的拉链散列表中拿到数据。如果发现数据无效，就会发送read消息到总线bus。此时主内存会把数据交给总线bus，总线bus再将其return给处理器0。处理器0会把数据放到高速缓存的cache entry中，flag设为 共享。

处理器1也会读取数据到自己的高速缓存中。

当处理器0修改数据时，会发送invalidate消息到总线bus。处理器1会嗅探到这条invalidate消息，会将自己高速缓存中的flag设为无效，并return invalidate ack消息给总线bus。

处理器0嗅探到 其他所有处理器返回的invalidate ack消息，会将自己高速缓存中的数据加锁，并将状态从共享S —> 独占E。

处理器0对这条消息独占期间，其他处理器就不允许修改数据了。即使其他处理器也想修改这条数据，发送invalidate消息给总线bus，处理器0是不会回复invalidate ack消息的。因此其他处理器的修改操作无效。

等处理器0修改数据完毕后，会把状态设为 修改过的M，同时处理器0不再持有这条数据的锁了。