緩存一致性協議
操作系統的CPU和內存並不是直接交互操作的。我們的CPU有一級緩存，CPU直接操作一級緩存，由一級緩存和內存進行交互。
當然，有的CPU有二級緩存，甚至三級緩存等。實際上，大概二十年前，一級緩存是直接和內存交互的，現在，一般是二級緩存和內存直接通訊。
每個CPU都有一級緩存，但是，我們卻無法保證每個CPU的一級緩存數據都是一樣的。
所以同一個程序，CPU進行切換的時候，切換前和切換后的數據可能會有不一致的情況。那么這個就是一個很大的問題了。
如何保證各個CPU緩存中的數據是一致的。就是CPU的緩存一致性問題。
一種處理一致性問題的辦法是使用Bus Locking（總線鎖）。當一個CPU對其緩存中的數據進行操作的時候，往總線中發送一個Lock信號。
這個時候，所有CPU收到這個信號之后就不操作自己緩存中的對應數據了，當操作結束，釋放鎖以后，所有的CPU就去內存中獲取最新數據更新。
但是用鎖的方式總是避不開性能問題。總線鎖總是會導致CPU的性能下降。所以出現另外一種維護CPU緩存一致性的方式，MESI。
MESI是保持一致性的協議。它的方法是在CPU緩存中保存一個標記位，這個標記位有四種狀態:
- M: Modify，修改緩存，當前CPU的緩存已經被修改了，即與內存中數據已經不一致了
- E: Exclusive，獨占緩存，當前CPU的緩存和內存中數據保持一致，而且其他處理器並沒有可使用的緩存數據
- S: Share，共享緩存，和內存保持一致的一份拷貝，多組緩存可以同時擁有針對同一內存地址的共享緩存段
- I: Invalid，實效緩存，這個說明CPU中的緩存已經不能使用了
CPU的讀取遵循下面幾點：
- 如果緩存狀態是I，那么就從內存中讀取，否則就從緩存中直接讀取。
- 如果緩存處於M或E的CPU讀取到其他CPU有讀操作，就把自己的緩存寫入到內存中，並將自己的狀態設置為S。
- 只有緩存狀態是M或E的時候，CPU才可以修改緩存中的數據，修改后，緩存狀態變為M。
這樣，每個CPU都遵循上面的方式則CPU的效率就提高上來了。