CPU多级缓存如何实现缓存一致性？

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CPU多级缓存结构：为什么需要CPU缓存？由于CPU的运行速度过快，内存读写速度无法跟上，导致在处理器时钟周期内，CPU经常需要等待内存响应，浪费资源。因此，cache的出现是为了缓解CPU和内存之间的速度差异。

CPU多级缓存结构：

为什么需要CPU缓存

因为CPU的频率太快了，快到主存跟不上，这样在处理器时钟周期内，CPU常常需要等待主存，浪费资源。所以cache的出现，是为了缓解CPU和内存之间速度的不匹配问题（结构：cpu -> cache -> memory）。

CPU缓存有什么意义

局部性原理：

• 时间局部性：如果某个数据被访问，那么在不久的将来它很可能被再次访问；

• 空间局部性：如果某个数据被访问，那么与它相邻的数据很快也可能被访问；

  

  缓存一致性（MESI）

  用于保证多个CPU cache之间缓存共享数据的一致MESI协议中，每个cache的控制器不仅知道自己的操作（local read和local write），每个核心的缓存控制器通过监听也知道其他CPU中cache的操作（remote read和remote write），今儿再确定自己cache中共享数据的状态是否需要调整。