所以就出現了緩存一致性協議。最出名的就是Intel 的MESI協議，MESI協議保證了每個緩存中使用的共享變量的副本是一致的。它核心的思想是：當CPU寫數據時，如果發現操作的變量是共享變量，即在其他CPU中也存在該變量的副本，會發出信號通知其他CPU將該變量的緩存行置爲無效狀態，因此當其他CPU需要讀取這個變量時，發現自己緩存中緩存該變量的緩存行是無效的，那麼它就會從內存重新讀取。
Cache一致性協議之MESI
處理器上有一套完整的協議，來保證Cache一致性。比較經典的Cache一致性協議當屬MESI協議，奔騰處理器有使用它，很多其他的處理器都是使用它的變種。
單核Cache中每個Cache line有2個標誌：dirty和valid標誌，它們很好的描述了Cache和Memory(內存)之間的數據關係(數據是否有效，數據是否被修改)，而在多核處理器中，多個核會共享一些數據，MESI協議就包含了描述共享的狀態。
在MESI協議中，每個Cache line有4個狀態，可用2個bit表示，它們分別是：
MESI狀態
M(Modified)和E(Exclusive)狀態的Cache line，數據是獨有的，不同點在於M狀態的數據是dirty的(和內存的不一致)，E狀態的數據是clean的(和內存的一致)。
S(Shared)狀態的Cache line，數據和其他Core的Cache共享。只有clean的數據才能被多個Cache共享。
I(Invalid)表示這個Cache line無效。
E狀態示例如下：
只有Core 0訪問變量x，它的Cache line狀態爲E(Exclusive)。
S狀態示例如下：
3個Core都訪問變量x，它們對應的Cache line爲S(Shared)狀態。
M狀態和I狀態示例如下：
Core 0修改了x的值之後，這個Cache line變成了M(Modified)狀態，其他Core對應的Cache line變成了I(Invalid)狀態。
在MESI協議中，每個Cache的Cache控制器不僅知道自己的讀寫操作，而且也監聽(snoop)其它Cache的讀寫操作。每個Cache line所處的狀態根據本核和其它核的讀寫操作在4個狀態間進行遷移。
MESI協議狀態遷移圖如下：
在上圖中，Local Read表示本內核讀本Cache中的值，Local Write表示本內核寫本Cache中的值，Remote Read表示其它內核讀其它Cache中的值，Remote Write表示其它內核寫其它Cache中的值，箭頭表示本Cache line狀態的遷移，環形箭頭表示狀態不變。
當內核需要訪問的數據不在本Cache中，而其它Cache有這份數據的備份時，本Cache既可以從內存中導入數據，也可以從其它Cache中導入數據，不同的處理器會有不同的選擇。MESI協議爲了使自己更加通用，沒有定義這些細節，只定義了狀態之間的遷移，下面的描述假設本Cache從內存中導入數據。
MESI狀態之間的遷移過程如下：
AMD的Opteron處理器使用從MESI中演化出的MOESI協議，O(Owned)是MESI中S和M的一個合體，表示本Cache line被修改，和內存中的數據不一致，不過其它的核可以有這份數據的拷貝，狀態爲S。
Intel的core i7處理器使用從MESI中演化出的MESIF協議，F(Forward)從Share中演化而來，一個Cache line如果是Forward狀態，它可以把數據直接傳給其它內核的Cache，而Share則不能。