即使是资深的技术人员,我经常听到他们谈论某些操作是如何导致一个CPU缓存的刷新.看来这是关于CPU缓存如何工作和缓存子系统如何与执行核心交互的一个常见误区.本文将致力于解释CPU缓存的功能以及执行程序指令的CPU核心如何与缓存交互.我将以最新的Intel x86 CPU为例进行说明,其他CPU也使用相似技术以达到相同目的. 绝大部分常见的现代系统都被设计成在多处理器上共享内存.共享内存的系统都有一个单独的内存资源,它会被两个或者更多的独立CPU核心同时访问.核心到主存的延迟变化范围很大,大约在1…

目录 1. 前言2 2. 结论2 3. volatile应用场景3 4. 内存屏障(Memory Barrier)4 5. setjmp和longjmp4 1) 结果1(非优化编译:g++ -g -o x x.cpp -O0) 5 2) 结果2(优化编译:g++ -g -o x x.cpp -O2) 6 6. 不同CPU架构的一致性模型6 7. x86-TSO7 8. C++标准库对内存顺的支持7 1) 头文件<stdatomic.h> 7 2) 头文件<atomic> 8 附1:…

许多以Java多线程开发为主题的技术书籍,都会把对Java虚拟机和Java内存模型的讲解,作为讲授Java并发编程开发的主要内容,有的还深入到计算机系统的内存.CPU.缓存等予以说明.实际上,在实际的Java开发工作中,仅仅了解并发编程的创建.启动.管理和通信等基本知识还是不够的.一方面,如果要开发出高效.安全的并发程序,就必须深入Java内存模型和Java虚拟机的工作原理,从底层了解并发编程的实质:更进一步地,在现今大数据的时代,要开发出高并发.高可用.考可靠的分布式应用及各种中间件,更需要深…

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1598811284058671259&wfr=spider&for=pc 简介:CPU缓存是CPU一个重要的组成部分,大家都知道三级缓存的重要性,但是知不知道三级缓存意味着什么,是不是三级缓存越大越好呢?让我们一起来看一下吧. 缓存这个词想必大家都听过,其实缓存的意义很广泛:电脑整机最大的缓存可以体现为内存条.显卡上的显存就是显卡芯片所需要用到的缓存.硬盘上也有相对应的缓存.CPU有着最快的缓存(L1.L2.L3缓存等),…

JMM三大特性原子性 汇编指令 --原子比较和交换在底层的支持 cmp-chxg 总线加锁机制 Synchronized Lock锁机制 public class VolatileAtomicSample { private static volatile int counter = 0; // volatile无法保证原子性 public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { Thread thread…

目录 并发编程三大特性 原子性 可见性 有序性 CPU缓存模型是什么 高速缓存为何出现? 缓存一致性问题 如何解决缓存不一致 JMM内存模型是什么 JMM的规定 Java对三大特性的保证 原子性 可见性 有序性 volatile解决的问题 volatile保证原子性吗?怎么解决? volatile的实现原理 volatile和synchronized的区别 volatile的使用条件 volatile与双重检查锁实现单例 参考 并发编程三大特性 原子性 一个操作或者多次操作,要么所有的操作全部都…

目录 CPU缓存的由来 CPU缓存的概念 CPU缓存的意义 缓存一致性协议-MESI协议 Store Buffers Store Forwarding Memory Barriers Invalidate Queues 读内存屏障 vs 写内存屏障 不同架构下的实现 volatile与原子性 MESI和volatile的联系 参考资料: CPU缓存的由来 我们知道CPU的处理能力要远比内存强,主内存执行一次内存读.写操作的时间可能足够处理器执行上百条的指令.为了弥补处理器与内存处理能力之间的鸿沟…

TLB 如果每次应用程序访问一个线性地址都需要先解析(查PDT,PTT)那么效率十分低,为了提高执行效率CPU在CPU内部建立了一个TLB表,此表和寄存器一样访问速度极高.其会记录线性地址和物理地址之间的对应关系,这样以后当程序在访问此线性地址时就直接访问对应的物理地址了. 因为每一个进程都有对应的CR3寄存器,指向不同的页目录表或也目录指针表,当CR3变化时(进程切换)其对应的线性地址与物理地址的映射也变了.所以会将TLB刷新,但是对于高2GB的地址而言,其对应的TLB并不会刷新因为一般高2G…

CPU 缓存结构原理 CPU 缓存结构 查看 cpu 缓存 速度比较 查看 cpu 缓存行 cpu 拿到的内存地址格式是这样的 CPU 缓存读 根据低位,计算在缓存中的索引 判断是否有效 0 去内存读取新数据更新缓存行 1 再对比高位组标记是否一致 一致,根据偏移量返回缓存数据 不一致,去内存读取新数据更新缓存行 CPU 缓存一致性 MESI 协议 M(修改,Modified):本地处理器已经修改缓存行,即是脏行,它的内容与内存中的内容不一样,并且此 cache 只有本地一个拷贝(专有): E(…

写在前面   此系列是本人一个字一个字码出来的,包括示例和实验截图.由于系统内核的复杂性,故可能有错误或者不全面的地方,如有错误,欢迎批评指正,本教程将会长期更新. 如有好的建议,欢迎反馈.码字不易,如果本篇文章有帮助你的,如有闲钱,可以打赏支持我的创作.如想转载,请把我的转载信息附在文章后面,并声明我的个人信息和本人博客地址即可,但必须事先通知我. 你如果是从中间插过来看的,请仔细阅读 羽夏看Win系统内核--简述 ,方便学习本教程.   看此教程之前,问几个问题,基础知识储备好了吗?上一节教…