随着半导体制造工艺的发展,处理器与主存储器的性能在不断地提高,但主存储器存取速度的提升却落后于处理器执行速度的提升,所造成的二者之间的速度差问题越来越严峻,面对这一问题,Cache存储器被赋予重任并且得到长足的发展。但是随着处理器架构的不断优化,Cache一致性问题逐渐凸显出来,Cache一致性的性能影响着处理器的性能发挥。因此,解决计算机系统中的Cache一致性问题对提高计算机系统性能具有重要意义。本文对总线监听协议与目录协议进行了较深入的研究与分析,针对它们在总线资源有效利用率、访问延迟两方面存在的不足进行了改进。为提高总线资源的有效利用率,通过增设的D-Cache虚拟总线架构模式实现了点对点的一致性事务传输,较好地规避了采用广播一致性事务时所必需遵守的轮询查询方法产生的总线空闲占用现象;同时,为降低Cache存储器因乒乓现象所造成的访问延迟,设计了一种基于写回策略的Cache一致性协议CCPBVB监听协议,该协议以在私有缓存中可以共享数据的属性值确定协议的写策略,根据共享数据属性值的大小分别采取写更新策略和写作废策略,在不会引起总线一致性事务激增的情况下,降低了目录协议的访问延迟时间,使计算机系统的整体性能得到较好的提升。利用GEMS多核模拟器仿真平台进行了实验测试,实验选取了SPLASH-2并行程序测试集,并对不同的Cache一致性协议环境下的测试数据进行采样分析,分析结果表明,本文所设计的CCPBVB监听协议在一定程度上提高了总线利用率、降低了访问延迟。