Core 0修改了x的值之后，这个Cache line变成了M(Modified)状态，其他Core对应的Cache line变成了I(Invalid)状态

在MESI协议中，每个Cache的Cache控制器不仅知道自己的读写操作，而且也监听(snoop)其它Cache的读写操作。每个Cache line所处的状态根据本核和其它核的读写操作在4个状态间进行迁移

Local Read表示本内核读本Cache中的值，Local Write表示本内核写本Cache中的值，Remote Read表示其它内核读其它Cache中的值，Remote Write表示其它内核写其它Cache中的值，箭头表示本Cache line状态的迁移，环形箭头表示状态不变。 当内核需要访问的数据不在本Cache中，而其它Cache有这份数据的备份时，本Cache既可以从内存中导入数据，也可以从其它Cache中导入数据，不同的处理器会有不同的选择。MESI协议为了使自己更加通用，没有定义这些细节，只定义了状态之间的迁移，下面的描述假设本Cache从内存中导入数据.

MESI状态之间的迁移过程如下：

当前状态

事件

行为

下一个状态

I(Invalid)

Local Read

如果其它Cache没有这份数据，本Cache从内存中取数据，Cache line状态变成E；

如果其它Cache有这份数据，且状态为M，则将数据更新到内存，本Cache再从内存中取数据，2个Cache 的Cache line状态都变成S；

如果其它Cache有这份数据，且状态为S或者E，本Cache从内存中取数据，这些Cache 的Cache line状态都变成S

E/S

Local Write

从内存中取数据，在Cache中修改，状态变成M；

如果其它Cache有这份数据，且状态为M，则要先将数据更新到内存；

如果其它Cache有这份数据，则其它Cache的Cache line状态变成I

M

Remote Read

既然是Invalid，别的核的操作与它无关

I

Remote Write

既然是Invalid，别的核的操作与它无关

I

E(Exclusive)

Local Read

从Cache中取数据，状态不变

E

Local Write

修改Cache中的数据，状态变成M

M

Remote Read

数据和其它核共用，状态变成了S

S

Remote Write

数据被修改，本Cache line不能再使用，状态变成I

I

S(Shared)

Local Read

从Cache中取数据，状态不变

S

Local Write

修改Cache中的数据，状态变成M，

其它核共享的Cache line状态变成I

M

Remote Read

状态不变

S

Remote Write

数据被修改，本Cache line不能再使用，状态变成I

I

M(Modified)

Local Read

从Cache中取数据，状态不变

M

Local Write

修改Cache中的数据，状态不变

M

Remote Read

这行数据被写到内存中，使其它核能使用到最新的数据，状态变成S

S

Remote Write

这行数据被写到内存中，使其它核能使用到最新的数据，由于其它核会修改这行数据，

状态变成I

I

MESI状态迁移

AMD的Opteron处理器使用从MESI中演化出的MOESI协议，O(Owned)是MESI中S和M的一个合体，表示本Cache line被修改，和内存中的数据不一致，不过其它的核可以有这份数据的拷贝，状态为S。

Intel的core i7处理器使用从MESI中演化出的MESIF协议，F(Forward)从Share中演化而来，一个Cache line如果是Forward状态，它可以把数据直接传给其它内核的Cache，而Share则不能。