MESI 一致性协议

四态写回无效协议MESI

MESI在MSI协议的基础上改进的，增加了一个互斥独占状态E。

为什么要引入？

考虑当一个顺序先读入一个数据项，然后修改一个数据项时，就要产生一个BusRd事务用来得到内存块，并置为S状态，然后产生一个BusRdX事务，用来将该块状态从S变为M状态。而在顺序程序中数据项不存在共享者，因此只会在一个告诉缓存有该块拷贝，后一个事务是不必要的。

所以引入一个E状态，用来表示只有一个高速缓存中独占这个内存快，且该块内容没有被修改过。

在产生总线读事务时，高速缓存控制器要知道别的高速缓存中是否存在该块的拷贝，来决定该块置为S状态还是E状态。这就需要提供一个额外的共享S信号线，

S信号线低电平，为E，高为S

关键在于E状态：

1．  当有处理器读PrRd事件时，因为就该cache有当前数据，所以直接命中还是E态

2．  当有处理器写PrWr事件时，由E到M状态，告知已经被修改过，且是最新的

3．  当观察到一个总线读（BusRd）事务，将导致由E状态转换到S状态，同时由该高速缓存提供数据。（因为只有改cache是独占此数据的，其他cache中没有任务拷贝）

4．  当观察到一个总线互斥读（BusRdX）事务，由该高速缓存提供数据。（因为只有改cache是独占此数据的，其他cache中没有任务拷贝）但是因为人家要当老大，自己只好FLUSH后转为无效状态

注意S状态，在MSI中，当观察到一个总线读和互斥读的事务，在进行状态转换的同时，由主存提供数据，而在MESI中由处于S状态下的某一个高速缓存提供数据，这个并不是一定的，这是一种选择的策略。怎么都可以。