在多处理器系统中，缓存的内容可能变得过时（Stale）。缓存一致性确保每个处理器的缓存内容是相同的，这通常是通过让写操作传播到其他处理器来完成（比如使缓存行失效）。具体的实现方式则是由缓存一致性协议决定。
Cache Coherence Definition
对缓存一致性而言，关注的是读和写操作。从硬件的实现角度常见的一种定义是：
- Single-Writer, Multiple-Read (SWMR) Invariant. For any memory location A, at any given time, there exists only a single core that may write to A (and can also read it) or some number of cores that may only read A.
Another way to view this definition is to consider, for each memory location, that the memory location’s lifetime is divided up into epochs. In each epoch, either a single core has read-write access or some number of cores (possibly zero) have read-only access. A Primer on Memory Consistency and Cache Coherence
- Data-Value Invariant. The value of the memory location at the start of an epoch is the same as the value of the memory location at the end of the its last read-write epoch.
从编程接口的角度，可以把缓存一致性通过定义内存一致性模型的方式进行定义，并得到COH。因为绝大多数的硬件都保证缓存一致性，所以一般内存一致性模型都满足COH的约束（对同一个位置的操作是SC的）。或者说，缓存一致性是实现内存模型的一部分。
实际上根据与memory consistency model之间的关系，可以分为两大类：
- Consistency-agnostic coherence：此类缓存一致性是同步实现的，此时，缓存仿佛在内存层级中不存在，对程序和程序员完全透明，内存系统可以被当作是原子的。在此类情况下，memory consistency model通过处理器的微架构实现。
- Consistency-directed coherence：缓存一致性是异步实现的，因此可能会出现过时的数据被读取的情况。此时，缓存一致性协议和处理器一同实现内存模型。这种协议主要出现在异构系统中，如GPU。（SC和TSO都可以实现）
This definition highlights an important distinction between coherence and consistency in the literature: coherence is specified on a per-memory location basis, whereas consistency is specified with respect to all memory locations. A Primer on Memory Consistency and Cache Coherence
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