### 缓存行状态 CPU的缓存是以缓存行(cache line)为单位的，MESI协议描述了多核处理器中一个缓存行的状态。在MESI协议中，每个缓存行有4个状态，分别是： * M（修改，Modified）：本地处理器已经修改缓存行，即是脏行，它的内容与内存中的内容不一样，并且此 cache 只有本地一个拷贝(专有)； * E（专有，Exclusive）：缓存行内容和内存中的一样，而且其它处理器都没有这行数据； * S（共享，Shared）：缓存行内容和内存中的一样, 有可能其它处理器也存在此缓存行的拷贝； * I（无效，Invalid）：缓存行失效, 不能使用 缓存行的E状态如下图：  此时只有core1访问缓存行，它的缓存行的状态为E，表示core1独占。 缓存行的S状态如下图：  此时core1和core2都会访问缓存行，他们的缓存行状态为S，表示缓存行处于共享状态 缓存行的M和I状态如下图：  此时core1修改了缓存行，因此core1的缓存行状态为M，代表已经修改，而core2的缓存行状态为I，代表已经失效，需要从主存中读取 ### 缓存行状态转换 在MESI协议中，每个Cache的Cache控制器不仅知道自己的读写操作，而且也监听(snoop)其它Cache的读写操作。每个Cache line所处的状态根据本核和其它核的读写操作在4个状态间进行迁移。MESI协议状态迁移图如下：  * 初始：一开始时，缓存行没有加载任何数据，所以它处于 I 状态。 * 本地写（Local Write）：如果本地处理器写数据至处于 I 状态的缓存行，则缓存行的状态变成 M。 * 本地读（Local Read）：如果本地处理器读取处于 I 状态的缓存行，很明显此缓存没有数据给它。此时分两种情况：(1)其它处理器的缓存里也没有此行数据，则从内存加载数据到此缓存行后，再将它设成 E 状态，表示只有我一家有这条数据，其它处理器都没有；(2)其它处理器的缓存有此行数据，则将此缓存行的状态设为 S 状态。（备注：如果处于M状态的缓存行，再由本地处理器写入/读出，状态是不会改变的） * 远程读（Remote Read）：假设我们有两个处理器 c1 和 c2，如果 c2 需要读另外一个处理器 c1 的缓存行内容，c1 需要把它缓存行的内容通过内存控制器 (Memory Controller) 发送给 c2，c2 接到后将相应的缓存行状态设为 S。在设置之前，内存也得从总线上得到这份数据并保存。 * 远程写（Remote Write）：其实确切地说不是远程写，而是 c2 得到 c1 的数据后，不是为了读，而是为了写。也算是本地写，只是 c1 也拥有这份数据的拷贝，这该怎么办呢？c2 将发出一个 RFO (Request For Owner) 请求，它需要拥有这行数据的权限，其它处理器的相应缓存行设为 I，除了它自已，谁不能动这行数据。这保证了数据的安全，同时处理 RFO 请求以及设置I的过程将给写操作带来很大的性能消耗