第1章
缓存一致性概述
为什么需要缓存一致性？多核架构下的缓存层次结构，缓存一致性问题产生的根源。
根源层次
第2章
缓存一致性协议基础
监听协议 vs 目录协议，状态机模型，MESI协议简介。
监听目录MESI
第3章
MESI协议详解
Modified、Exclusive、Shared、Invalid四种状态，状态转换图，总线嗅探机制。
状态机嗅探
第4章
MESI协议实战
状态转换案例分析，伪共享问题，MESI在现代CPU中的实现。
伪共享案例
第5章
MOESI与MESIF协议
Owned状态详解，Forward状态的作用，AMD与Intel的实现差异。
OwnedForward
第6章
目录协议入门
目录结构，目录项格式，目录协议 vs 监听协议的权衡。
目录权衡
第7章
目录协议实战
目录状态机，目录协议中的消息类型，目录协议性能分析。
状态机消息
第8章
一致性协议实现挑战
原子操作，总线仲裁，死锁与活锁，饥饿问题。
死锁仲裁
第9章
一致性协议优化
写缓冲与失效队列，写合并，一致性协议的流水线设计。
写缓冲流水线
第10章
内存模型基础
顺序一致性，TSO模型，弱一致性模型，内存屏障指令。
TSO屏障
第11章
x86内存模型
x86-TSO详解，LFENCE/SFENCE/MFENCE指令，LOCK前缀。
x86LOCK
第12章
ARM内存模型
ARMv8内存模型，DMB/DSB/ISB指令，Load-Aquire/Store-Release。
ARMv8DMB
第13章
内存模型实战
Dekker算法分析，Peterson算法分析，内存模型对并发编程的影响。
DekkerPeterson
第14章
缓存一致性验证
验证方法学，随机测试，形式化验证，仿真环境搭建。
验证仿真
第15章
一致性协议设计案例
自定义一致性协议设计，状态机设计，消息类型定义。
设计状态机
第16章
多核缓存架构
私有缓存 vs 共享缓存，缓存分区，缓存锁定技术。
分区锁定
第17章
缓存一致性互连
环形总线，网格互连，交叉开关，NUMA架构。
互连NUMA
第18章
一致性协议性能分析
延迟分析，带宽分析，一致性流量优化。
延迟带宽
第19章
伪共享问题
伪共享的产生原因，伪共享检测工具，伪共享优化技术。
伪共享检测
第20章
缓存一致性扩展
多芯片一致性，CC-NUMA架构，分布式共享内存。
CC-NUMA分布式
第21章
一致性协议与虚拟化
虚拟机环境下的缓存一致性，TLB一致性，IO一致性。
虚拟化TLB
第22章
一致性协议与功耗
功耗优化技术，动态电压频率调整，一致性协议的功耗模型。
功耗DVFS
第23章
一致性协议安全性
侧信道攻击，一致性协议的安全漏洞，安全增强技术。
安全侧信道
第24章
RISC-V一致性协议
RISC-V一致性扩展，Zicbom指令，RISC-V目录协议。
RISC-VZicbom
第25章
一致性协议标准化
IEEE 1596标准，OpenCAPI，CCIX，CXL协议。
CXLCCIX
第26章
CXL协议详解
CXL.io、CXL.cache、CXL.mem，CXL一致性域，CXL设备模型。
CXL.io一致性域
第27章
一致性协议调试
调试工具，性能计数器，一致性协议跟踪，常见问题排查。
调试计数器
第28章
一致性协议未来趋势
计算存储一致性，异构计算一致性，量子计算一致性。
异构量子
第29章
一致性协议设计实践
项目实战，设计文档编写，代码实现，验证测试。
实战文档
第30章
课程总结与展望
核心知识点回顾，学习路径推荐，研究方向探讨。
总结方向