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那么，正如标题所说，处理器 0 的行 A 是否有可能处于共享 (S) 状态，而处理器 1 的行 B 是否有可能处于无效 (I) 状态？

想象以下情况：

  • P0：A线| 修改的
  • P1：A线| 无效的
  • P2：A线| 无效的

如果 P2 向 A 行发出读取请求，那么 P1 的最终状态是什么？共享还是保持无效？

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TL;博士

P1 的线路 A 仍将处于无效状态。其他处理器的操作不能更改无效状态。
P0 和 P2 的线路 A 都处于共享状态。

在MSI 协议的维基百科页面上有算法的状态机描述。
除了英文描述，还有两张图片。

给定一组处理器及其相关的高速缓存行，处理器可以通过在“加载/读取”和“存储/写入”之间执行一个操作来“激活”，也可以通过监听总线上的事件来“被动”。

MSI（和类似）协议的输入是一个动作或一个总线事件。为简单起见，Wikipedia 将状态机分为两种：一种是输入是动作，另一种是输入是总线事件。这样，您可以使用一张图片来计算有源处理器（恰好是一个）线路的新状态，并使用另一张图片来计算无源处理器线路的状态。

假设处理器 X 是活动处理器，因此会进行加载或存储。

第一张图片描述了处理器 X（活动处理器）的缓存线状态如何变化：

在此处输入图像描述

每个标签的格式为x/y，其中x是输入操作（PrRd用于加载/读取或PrWr用于存储/写入），y是发出的总线事件（“-”表示在公共汽车）。

第二张图片类似地使用，但用于无源处理器（除处理器 X 之外的任何处理器）：

在此处输入图像描述

这里的每个标签也是x/y对，但x是总线事件，y是总线动作。

巴士事件是：

  • BusRd -> 另一个处理器需要从内存（或上层缓存）读取一行。
  • BusRdX -> 另一个处理器需要从内存（或上层缓存）读取一行，但随后会立即修改它（即因为它正在执行写入）。
  • BugUpgr -> 另一个处理器刚刚写入了它的一个缓存行，该缓存行目前只被读取。

当然，Flush是将一行写入内存的行为。维基百科认为它是一个总线事务（我认为它是一个总线动作，因为它不被用作输入）。

我们现在准备回答您的问题。

P2 是活动处理器，需要读取 A 行，因此它执行PrRd。第一张图告诉我们，它的线路 A 将最终处于 S 状态，并且在总线上发出了BusRd（注意，这是一个心智模型，真正的硬件可能不会发送特殊事务，而是会检测读取本身）。

P2: LineA -> Shared

P0 和 P1 都是被动处理器，都可以看到BusRd。
P0 的线路处于 Modified 状态，第二张图片告诉我们它将刷新线路（使最后一个值可用于 P2）并将线路 A 设置为状态 Shared。
P1 的线路处于 Invalid 状态，从第二张图片中我们看到，对于被动处理器来说，没有办法逃脱 Invalid 状态。具体来说，BusRd输入将再次将线路 A 的状态设置为无效（实际上它被忽略了）。

因此，在从 P2 读取之后，我们有：

P0: LineA -> Shared
P1: LineA -> Invalid
P2: LineA -> Shared
于 2021-05-19T15:02:44.577 回答