MESI独占状态的优势？答案

【问题标题】：Advantage of the Exclusive state in MESI?MESI独占状态的优势？
【发布时间】：2020-03-28 05:03:14
【问题描述】：

我了解，对于 MSI，如果我们有一块处于共享状态的内存，即使没有其他人使用它，我们也必须广播我们正在修改的内容。这是 MESI 解决的问题。

但是，当我们确实使用 MESI 时，当从无效变为独占时，我们需要广播我们要读取此内容，并等待如果没有 HIT 响应。这有什么好？

【问题讨论】：

您的“无 MESI”案例正在使用 MSI？没有anything，您甚至没有连贯性，也无法真正构建有用的 SMP 系统。
如果您的行最初是“无效的”，那么无论任何一致性协议如何，这都是缓存未命中。您需要从其他地方阅读它。（除非您正在执行全行写入，在这种情况下是的，您可以广播无效而不是 RFO。）
@PeterCordes 是的，我的意思是 MSI。是的，我需要（从记忆中）阅读它，然后我们做我说的事情。但似乎我并没有为自己保存任何广播，我只是在获取我的东西时这样做，而不是在我从共享变为修改时这样做。

【解决方案1】：

我需要（从记忆中）阅读它，然后我们按照我说的去做。但似乎我并没有为自己保存任何广播，我只是在获取我的东西时这样做，而不是在我从共享变为修改时这样做。

考虑先加载，然后存储的情况。使用 MSI，您会读入 Shared，然后需要再次脱离核心以获得独占所有权，然后再提交存储。

使用 MESI 读取纯负载的 Exclusive 状态，然后翻转到 Modified 是本地的；没有核心通信。

【讨论】：

我明白了，谢谢！因此，我们在 MESI 中获得的命中响应非常少，足以弥补我们必须发送更少的一个请求？
@Maoepr3n 不一定，在传统的MESI中，加载事务本身并不能确定在E状态还是S状态下取行。响应消息告诉缓存是否将行置于 E 或 S 状态。所以E状态被机会性地使用。您可以使用需要 E 中的一行的事务来扩展 MESI。例如，x86 提供了PREFETCHW 指令，该指令是通过添加一个加载独占事务来实现的。这会强制线路处于 E 状态，而不管其在相干域中其他代理的缓存中的状态如何。
E 状态也被乐观地使用，因为如果加载后没有存储（MESI 优化的场景）并且如果其他内核想要加载该行，与 MSI 相比，这可能导致核心之间的额外流量（告诉在 E 中拥有它的核心转换到 S）。如果这种情况发生太多次，可能会导致更高的功耗和性能下降（由于互连和缓存访问端口的争用，具体取决于具体设计）。