今天談一談Cache（快取記憶體）如何保持一致性。
一個比較經典的協議MESI協議是如何保證Cache和記憶體的一致性的。

都知道Cache的誕生是因為動態記憶體太慢跟不上CPU的步伐，所以有了小儲存空間的cache在中間做為一個過渡。也就是cache裡會有一份記憶體的拷貝。CPU會和Cache進行資料或者指令的讀寫。

MESI實質上是一種狀態機。
M（modify修改） E（exclusive獨佔） S（share 共享） I（invalid無效）
也就是cache line單元的狀態在這四種之間切換

M狀態： Cache裡面資料的內容被修改了，但是記憶體裡的內容還沒有被修改，所以造成了資料的不一致。所以這個cache line單元的狀態為M。
E狀態： 記憶體裡的資料只存在於當前cache line 中。（在多核架構中，每一個核都有本地的cache，有 可能載入了同一個記憶體的內容到本地的cache）
S狀態： 記憶體裡的資料存在於多個cache中。
I狀態 ： 當前cache line 中的資料無效。

舉個例子，我有4個CPU核A B C D，有個變數x位於記憶體，A核現在要使用變數x，就把它從記憶體載入到A所屬的cache當中來，然後這個單元的cache line狀態就會變為 E（獨佔），這時候B又用到了變數x，所以由把它載入到B來。（cache 之間是互相監視的），這個時候A核狀態變為S狀態（共享），B也變為S狀態。
這個時候B在修改變數x的值，這個時候，x變數的值沒有被寫回記憶體，只是暫時改變了B核內部的cache line，這個時候B的cache line 狀態為M（修改），A的狀態就會變為I（失效）。下次A在訪問x變數的時候，B就會將cache line的內容寫回到記憶體中，並將狀態變為E，然後A會重新在記憶體中載入變數x，並且在將A和B 的狀態都變為 S。

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