# Cache 之间的一致性

# 多核系统中 Cache 不一致

假设内存中有一个数据 x，值为 3，被缓存到 Core0 和 Core1 的各自 Cache 中，这时 Core0 将 x 改为 5，如果 Core1 不知道 x 已经被修改，还在使用旧值，就可能导致程序出错，这就是 Cache 之间不一致。如下图所示：

# Cache 之间一致性的底层操作

为了保证 Cache 之间的一致性，处理器提供了两个保证 Cache 一致性的底层操作：Write invalidate 和 Write update。

Write invalidate（写无效）：当一个核修改了一份数据，其他核上如果缓存了这份数据，就置无效（invalid）。

假设 2 个核都使用了内存中的变量 x，Core0 将它修改为 5，Core1 就将自己对应的 Cache line 置成无效（invalid）。如下图所示：

Write update（写更新）：当一个核修改了一份数据，其他核上如果缓存了这份数据，就都更新到最新值。如下图所示：

Write invalidate 是一种简单的方式，不需要更新数据，如果所有核以后不再使用变量 x，采用 Write invalidate 就非常有效。不过由于一个 valid 标志对应一个 Cache line，将 valid 标志置成 invalid 后，这个 Cache line 中其他的原本有效的数据也将不能使用。Write update 会产生大量的数据更新操作，不过只要更新修改的数据，如果所有核都会只用变量 x，那么 Write update 就比较有效。由于 Write invalidate 简单，大多数处理器都使用 Write invalidate。