x86架构下LOCK CMPXCHG能否从其他CPU缓存加载数据及缓存状态问题

针对你描述的场景，逐个解答如下：

1. CPU-Y是否必须断言LOCK#信号？ #

不一定。虽然M不在CPU-Y的缓存中，但P6及后续处理器的LOCK操作逻辑并非如此：

对于P6及更近期的处理器系列，如果LOCK操作期间锁定的内存区域在执行LOCK操作的处理器中以回写内存方式缓存，且完全包含在一个缓存行内，处理器可能不会在总线上断言LOCK#信号。相反，它会在内部修改内存位置，并通过其缓存一致性机制确保操作原子执行。此操作称为“缓存锁定”。

当CPU-Y执行lock cmpxchg时，它会先发起Read For Ownership (RFO) 请求，试图获取M所在缓存行的独占所有权。在这个RFO请求的处理过程中，处理器会通过MESI协议让其他持有该缓存行的处理器（也就是CPU-X）将缓存行置为无效状态。

只有当目标内存区域无法被缓存（比如未缓存的内存），或者缓存行跨多个缓存行时，处理器才会断言LOCK#信号锁定总线。你描述的场景中M完全在一个缓存行内，所以CPU-Y会通过缓存一致性机制完成原子操作，不需要断言LOCK#信号。

2. CPU-Y会加载CPU-X缓存中的值到自身L1d缓存吗？ #

是的。CPU-Y发起的RFO请求会触发缓存一致性交互：CPU-X会将自己缓存行中的M值通过总线发送给CPU-Y，同时CPU-Y会将该缓存行加载到自己的L1d缓存中，并标记为**M（修改）**状态——因为lock cmpxchg是原子读写操作，CPU-Y需要独占该缓存行以完成修改。

3. CPU-X的缓存行会被置为I（无效）状态吗？ #

是的。当CPU-Y发起RFO请求时，CPU-X会收到缓存一致性协议的无效请求，此时CPU-X必须将自己持有、处于E（独占）状态的M缓存行置为**I（无效）**状态，确保整个系统中只有CPU-Y持有该缓存行的有效副本，从而保证lock cmpxchg操作的原子性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者k1r1t0