MSIプロトコルでは、そのアドレスのデータをキャッシュに持っているのが自分だけであっても、誰か他のプロセサが同じアドレスのデータを持っているのかいないのかが不明であり、他の全てのプロセサに対してInvalid化の要求を送り、確認を求める必要がある。各プロセサがほぼ独立のデータを使っている場合には、他のプロセサが同じアドレスのデータをキャッシュに持っていることは稀であり、常に他のプロセサにInvalid化を要求するのは効率が悪い。 これを改善するのが、MESIプロトコルである。キャッシュラインが有効でメモリと同じデータを持っている状態を、自分のキャッシュだけに入っている場合はExclusive状態とし、他のプロセサのキャッシュにも同じアドレスのデータがキャッシュされている場合をShared状態とする。このように4状態にすると、書き込もうとするキャッシュラインがExclusive状態の場合は、
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