并发与高并发（三）-CPU多级缓存の乱序执行优化

前言

CPU多级缓存中乱序执行优化究竟是怎么优化的呢？为什么会乱序呢？

主体概要

• CPU多级缓存-乱序执行优化

主体内容

一、CPU多级缓存-乱序执行优化

处理器或编译器为提高运算速度而做出违背代码原有顺序的优化。

重排序遵循原则as-if-serial

as-if-serial语义：不管怎么重排序（编译器和处理器为了提高并行度），（单线程）程序的执行结果不会改变。

编译器、runtime和处理器都必须遵守as-if-serial语义。

为了遵守as-if-serial语义，编译器和处理器不会对存在数据依赖关系的操作做重排序，因为这种重排序会改变执行结果。

但是，如果操作之间不存在数据依赖关系，这些操作就可能被编译器和处理器重排序。

例如：

a=10;
b=200;
result=a*b;

其依赖关系如下图所示：

由于a=10和b=200之间不存在依赖关系，因此编译器或处理器可以将这两个操作进行重排，因此最终执行顺序可能有以下两种情况：

但无论哪种执行顺序，最终的结果都是对的。

正是因为as-if-serial的存在，我们在编写单线程的程序时会觉得好像它就是按代码的顺序执行的，这让我们可以不用关心重排的影响。