当一个线程修改了它的某个变量的值,这个变量的值并不一定立即对其他线程可见,主要是因为现代处理器通常会有缓存(Cache),并且每个线程可能在自己的寄存器或局部缓存中执行操作。具体原因如下: CPU 缓存:每个 CPU 核心都有自己的缓存(例如 L1、L2 Cache),当一个线程运行时,它可能会先将某个变量加载到本地缓存中进...
虽然内存可见性问题不是直接由cpu cache导致的,还是与cpu cache是有密切联系的,所以我们先来简单介绍一下cpu cache。 在我之前的文章中有提到内核对于小块内存是通过slab来管理的,slab将内存划分为小块,每一块为2的一个指数级,而这个内存块是与cpu cacheline一一对应的,cacheline的大小在一个16字节到256字节的范...
2 Cache-coherency MESI协议 以cache line为最小单元进行一致性内存管理 2.1 MESI协议状态 modified独占&修改过:其他CPU的该cache是无效的、换出该cache需要写回memory exclusive独占:其他CPU的该cache是无效的、 share共享: 其他CPU的该cache可以是共享的共同读取该cache Invalid无效: 表示该cache是无效的,需要读入才能...
DMB – Data Memory Barrier数据内存屏障确保位于 “DMB 指令前的所有显式内存访问” 早于 "DMB 指令后的显示内存访问"( 注意: data cache 的操作也被看做是显示的访问) DSB – Data Synchronization Barrier 数据同步屏障,确保:(1)位于此指令前的所有显式内存访问均完成。(2)位于此指令前的所有缓存、跳转预测...
下面分别是作用于临界区、CPU、内存、cache的各种锁的归纳: 一、atomic原子变量/spinlock自旋锁 ——CPU 既然是锁CPU,那就都是针对多核处理器或多CPU处理器。单核的话,只有发生中断会使任务被抢占,那么可以进入临界区之前先关中断,但是对多核CPU光关中断就不够了,因为对当前CPU关了中断只能使得当前CPU不会运行其...
1. cache一致性问题 Cache 一致性问题出现的原因是在一个多处理器系统中,每个处理器核心都有独占的Cache 系统(比如一级 Cache 和二级 Cache),而导致一个内存块在系统中同时可能有多个备份,从而引起访问时的不一致性问题。 Cache 一致性问题的根源是因为存在多个处理器独占的 Cache,而不是多个处理器。它的限制条件...
invalid:该cache line是空的 Read:read消息会带上cache line的物理内存地址向其他cpu获取数据 Read Response:如果其他cpu有这个cache line,并且处于modified,那么该cpu必须返回该消息,因为其他cpu的cache line和主存都没有最新的数据 Invalidate:invalidate消息会带上cache line的物理内存地址,来让其他cache把相应的数据从...
要避免使无效队列例子中的错误,应当再使用读端内存屏障: 读端内存屏障指令能够与使无效队列交互,这样,当一个特定的CPU执行一个内存屏障时,它标记无效队列中的所有条目,并强制所有后续的装载操作进行等待,直到所有标记的条目都保存到CPU的Cache中。因此,我们可以在bar函数中添加一个内存屏障,如下: ...