MESI 与 StoreBuffer 相互独立的猜想

假设A是某缓存行的内容

 

CPU1  read A

 

CPU2 read A

 

CPU3 read A

 

CPU 3 在寄存器中修改 A 中内容，并且写入写缓存区StoreBuffer，假设修改是 ++A(就是A现在等于 A +1，图里放不下，简写成++A)

 

 CPU1 和 上一步 CPU3 同样操作

 

总是得有一个CPU先将 StoreBuffer 中的修改写入到缓存的，假设是 CPU1，那么他在写入时需要向总线发送 Invalidate 请求

CPU2 和 CPU3 收到 Invalidate 之后，将自己的缓存行设置为无效。并且发回 Invalidate ACK

CPU 在收到所有 其他CPU 的 Invalidate ACK 响应之后，将缓存行状态设置为 Exclusive

 

因为CPU1 已经独占缓存行，那么他就可以将修改写入缓存行，缓存行变为Modified状态

 

当 CPU3 把自己的 ++A 修改写入缓存行时，他检查到自己A对应的缓存行是 Invalidated 状态，这个状态和未持有这个缓存行是等效的

所以他需要在总线上广播 Read - Invalidate 请求，这个请求是原子的，他会让其他CPU将最新的副本发送给自己，并且让他们把他们的该缓存行

设置为无效。同时返回一个 Invalidate ACK。

 

 

CPU3 收集到所有CPU的 Invalidate ACK 之后，将缓存行状态修改为 Exclusive

 

之后就可以如法炮制，将自己的修改刷入缓存，从E转变为M状态，个人认为 硬件架构 是用硬件机构来保证

E 到 M 状态的转换过程 不允许其他CPU打扰。所以从 Invalidate ACK 收集满到 写入修改的 过程是原子的。