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:…

有关缓存一致性协议MESI自行百度. 提出问题:volatile在缓存一致性协议上又做了哪些事情?为啥它不保证原子性? 在缓存一致性协议下,CPU为了执行效率使用了写(存储)缓存和失效队列从而导致对用户来说指令的乱序执行 而volatile加入了内存屏障指令,每次对共享内存的写都会立即刷新存储缓存到主内存中,而每次对共享内存的读 都会先处理失效队列,从主内存中读取最新的值,所以保证了内存的可见性.而无法保证原子性.…

CPU的缓存一致性协议MESI 在多核CPU中,内存中的数据会在多个核心中存在数据副本,某一个核心发生修改操作,就产生了数据不一致的问题,而一致性协议正是用于保证多个CPU cache之间缓存共享数据的一致性. cache的写操作 write through 写通 每次CPU修改cache中的内容会立即更新到内存,也就意味着每次CPU写共享数据,会导致总线事务,因此这种方式常常会引起总线事务的竞争,虽然后高的一致性但是效率非常低. write back 写回 每次CPU修改了cache中的数据,…

CPU性能优化 - 缓存 为了提高程序运行的性能,现代CPU在很多方面会对程序进行优化.CPU的处理速度是很快的,内存的速度次之,硬盘速度最慢.在cpu处理内存数据中,内存运行速度太慢,就会拖累cpu的速度.为了解决这样的问题,cpu设计了多级缓存策略. CPU分为三级缓存: 每个CPU都有L1,L2 但是L3是多核公用的. L1 Cache (一级缓存)是CPU第一层告诉缓存,分为数据缓存和指令缓存.一般服务器的CPU的L1缓存的容量通常在32-4096K L2 Cache (二级缓存)由于L…

前言 内存屏障(英语:Memory barrier),也称内存栅栏,内存栅障,屏障指令等,是一类同步屏障指令,它使得 CPU 或编译器在对内存进行操作的时候, 严格按照一定的顺序来执行, 也就是说在内存屏障之前的指令和内存屏障之后的指令不会由于系统优化等原因而导致乱序. 大多数现代计算机为了提高性能而采取乱序执行,这使得内存屏障成为必须. 语义上,内存屏障之前的所有写操作都要写入内存:内存屏障之后的读操作都可以获得同步屏障之前的写操作的结果.因此,对于敏感的程序块,写操作之后.读操作之前可以插入…

JUC源码学习笔记4--原子类,CAS,Volatile内存屏障,缓存伪共享与UnSafe相关方法 volatile的原理和内存屏障参考<Java并发编程的艺术> 原子类源码基于JDK8 一丶volatile 与内存屏障 volatile修饰的字段,Java线程模型保证所有线程看到这个变量值是一致的. 1.volatile是如何保证可见性 volatile修饰的变量执行写操作的时候多出lock前缀指令的代码,lock前缀的指令会导致 将当前这个处理器缓存行的数据写回到系统内存 这个写回内存的操…

前言 事情是这样的,一位读者看了我的一篇文章,不认同我文章里面的观点,于是有了下面的交流. 可能是我发的那个狗头的表情,让这位读者认为我不尊重他.于是,这位读者一气之下把我删掉了,在删好友之前,还叫我回家种田. 说实话,你说我菜我是承认的,但你要我回家种田,我不理解.为什么要回家种田呢?养猪不比种田赚钱吗? 我想了很久没有想明白,突然,我看到了这个新闻,瞬间明白了读者的用心良苦. 于是,我决定写下这篇文章,好好地分析一下读者提出的几个问题. 读者的观点 针对这位读者的几个观点: volatile…

基础知识回顾 下图给出了假想机的基本设计.中央处理单元(CPU)是进行算术和逻辑操作的部件,包含了有限数量的存储位置--寄存器(register),一个高频时钟.一个控制单元和一个算术逻辑单元. 时钟 (clock) 对 CPU 内部操作与系统其他组件进行同步. 控制单元 (control unit, CU) 协调参与机器指令执行的步骤序列. 算术逻辑单元 (arithmetic logic unit, ALU) 执行算术运算,如加法和减法,以及逻辑运算,如 AND(与).OR(或)和 NOT(…

一.CPU高速缓存简单介绍 CPU高速缓存机制的引入,主要是为了解决CPU越来越快的运行速度与相对较慢的主存访问速度的矛盾.CPU中的寄存器数量有限,在执行内存寻址指令时,经常需要从内存中读取指令所需的数据或是将寄存器中的数据写回内存.而CPU对内存的存取相对CPU自身的速度而言过于缓慢,在内存存取的过程中CPU只能等待,机器效率太低. 为此,设计者在CPU与内存之间引入了高速缓存.CPU中寄存器的存储容量小,访问速度极快:内存存储容量很大,但相对寄存器而言访问速度很慢.而高速缓存的存储大小和访…

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…