为了支持exclusive操作，硬件会增加exclusive monitor来支持。
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一、exclusive monitor
exclusive monitor分为2类：
-
local monitor: 实现在cpu内部，针对cacheable属性地址进行监测
-
global monitor：实现在cpu外部，针对non-cacheabal属性和device属性地址进行监测
从上图，能够看出local monitor和global monitor所处的位置。
每个cpu，均有一个local monitor，如果要检测的地址，是cacheable属性，并且没有shareable属性，也就是该地址，只有该cpu访问，那么只需要使用local monitor即可。
如果要监测的地址，是cacheable属性，并且有shareable属性，也就是该地址，除了本cpu访问，还会有其他cpu访问，那么需要local monitor和coherency logic配合。这里coherency logic的主要作用，是保证整个cluster中，当一个local monitor状态从exclusive状态切换到open状态，那其他的local monitor状态也要从exclusive状态切换到open状态。
如果要检测的地址，是non-cacheable属性，那么就需要global monitor。
二、local monitor
一般来说，local monitor是以cacheline为单位，比如一个cacheline大小是64字节，对于以下的执行序列：
|
①exclusive load byte 地址0 ②exclusive store word 地址4 |
硬件实现，就有2种实现方法
-
地址和访问大小严格匹配，因此②步操作是失败的
-
地址和访问大小不严格匹配，只要在一个cacheline中即可，因此②步操作是成功
以上两种实现，均是可以的，但是为了硬件设置简单，一般选择第二种，也就是地址和访问大小不严格匹配，只要在一个cacheline中即可。
比如如下，两个线程的锁，放在不同的地方。线程0的锁，放在了地址0x0080_0028，线程1的锁，放在了地址0x0080_0030。这两个锁，均是在一个cacheline中。当线程0执行STXR指令，将自己的exclusive monitor状态切换到open之后，也把线程1的exclusive monitor状态切换到了open状态。因此线程1，执行STXR就会失败。
因此对于频繁会使用的锁，需要放到不同的cacheline中。
三、global monitor
但是对于global monitor，那么匹配就非常严格了。一般来说，global monitor，会接在互联总线之后，假设互联总线使用AXI协议，连接global monitor，那么global monitor会严格匹配访问地址，访问大小，ID，传输类型等。这些都匹配成功后，exclusive store才会成功。
比如以下2个master，均使用global monitor。操作如下：
|
master1 |
master2 |
|
exclusive load， 地址0，大小byte no-burst |
|
|
exclusive store，地址0，大小byte no-burst |
master1，exclusive load，global monitor中，检测地址0，状态切换到OPEN状态。第master2，exclusive store，地址，大小，以及传输类型等，和master1均一样，但是因为是不同的master，因此从互联总线这，发出的ID，是不一样的。因此master2的exclusive store是失败的。但是master1的exclusive monitor状态，依然是exclusive状态。
global monitor中，一般会实现多个exclusive monitor，用来检测多个exclusive操作。假设global monitor中，有4个exclusive monitor。
对于以下的master操作。
|
time |
master1 |
master2 |
master3 |
|
t0 |
exclusive load， 地址0，大小byte no-burst， ID：0x0 |
||
|
t1 |
exclusive load， 地址0，大小byte no-burst， ID：0x1 |
exclusive store 地址0，大小byte no-burst， ID：0x2 |
|
|
t2 |
exclusive store, 地址0，大小byte no-burst， ID：0x0 |
||
|
t3 |
exclusive store, 地址0，大小byte no-burst， ID：0x1 |
1、初始，exclusive monitor状态
在最开始，exclusive monitor状态如下：
|
exclusive monitor |
监测信息 |
状态 |
|
monitor1 |
null |
open |
|
monitor2 |
null |
open |
|
monitor3 |
null |
open |
|
monitor4 |
null |
open |
2、t0操作
在t0，master1，发出一个exclusive load给global monitor，global monitor将这个记录，记录到monitor1中。
此时exclusive monitor状态如下：
|
exclusive monitor |
监测信息 |
状态 |
|
monitor1 |
地址0，大小byte no-burst，ID：0x0 |
exclusive |
|
monitor2 |
null |
open |
|
monitor3 |
null |
open |
|
monitor4 |
null |
open |
3、t1操作
在t1，master2，发出一个exclusive load给global monitor，global monitor将这个记录，记录到monitor2中。
master3，发出一个exclusive store给global monitor，global monitor将这个操作，和当前的exclusive monitor进行比较，发现没有一个记录ID为0x2的，因此exclusive store是failed的。global monitor直接回OK。exclusive store如果成功，需要回EXOK。
此时exclusive monitor状态如下：
|
exclusive monitor |
监测信息 |
状态 |
|
monitor1 |
地址0，大小byte no-burst，ID：0x0 |
exclusive |
|
monitor2 |
地址0，大小byte no-burst，ID：0x1 |
exclusive |
|
monitor3 |
null |
open |
|
monitor4 |
null |
open |
4、t2操作
在t2，master1发出一个exclusive store给global monitor。global monitor将这个操作，和当前的exclusive monitor进行比较，发现monitor1记录的检测信息，和当前exclusive store一致，表示操作成功，global monitor给master1回EXOK。并且将其他的monitor检测信息给清掉，将状态切换到open状态。
此时exclusive monitor状态如下：
|
exclusive monitor |
监测信息 |
状态 |
|
monitor1 |
null |
open |
|
monitor2 |
null |
open |
|
monitor3 |
null |
open |
|
monitor4 |
null |
open |
5、t3操作
在t3，master2发出一个exclusive store给global monitor。global monitor将这个操作，和当前的exclusive monitor进行比较，发现没有一个记录ID为0x1的，因此exclusive store是failed的。global monitor直接回OK。exclusive store如果成功，需要回EXOK。
exclusive monitor状态不变。
可见，global monitor相比于local monitor，exclusive store的条件，会严格很多。