众所周知, CPU是计算机的大脑, 它负责执行程序的指令; 内存负责存数据, 包括程序自身数据. 同样大家都知道, 内存比CPU慢很多. 其实在30年前, CPU的频率和内存总线的频率在同一个级别, 访问内存只比访问CPU寄存器慢一点儿. 由于内存的发展都到技术及成本的限制, 现在获取内存中的一条数据大概需要200多个CPU周期(CPU cycles), 而CPU寄存器一般情况下1个CPU周期就够了. CPU缓存网页浏览器为了加快速度,会在本机存缓存以前浏览过的数据; 传统数据库或NoSQL数据…

从Java视角理解系统结构连载, 关注我的微博(链接)了解最新动态众所周知, CPU是计算机的大脑, 它负责执行程序的指令; 内存负责存数据, 包括程序自身数据. 同样大家都知道, 内存比CPU慢很多. 其实在30年前, CPU的频率和内存总线的频率在同一个级别, 访问内存只比访问CPU寄存器慢一点儿. 由于内存的发展都到技术及成本的限制, 现在获取内存中的一条数据大概需要200多个CPU周期(CPU cycles), 而CPU寄存器一般情况下1个CPU周期就够了. CPU缓存 网页浏览器为了加…

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…

转载自:http://ifeve.com/from-javaeye-cpu-cache/               http://ifeve.com/from-javaeye-false-sharing/ CPU是计算机的大脑,它负责执行程序的指令:内存负责存数据,包括程序自身数据.内存比CPU慢很多,现在获取内存中的一条数据大概需要200多个CPU周期(CPU cycles),而CPU寄存器一般情况下1个CPU周期就够了.        网页浏览器为了加快速度,会在本机存缓存以前浏览过的数据…

CPU,一般认为写C/C++的才需要了解,写高级语言的(Java/C#/pathon…)并不需要了解那么底层的东西.我一开始也是这么想的,但直到碰到LMAX的Disruptor,以及马丁的博文,才发现写Java的,更加不能忽视CPU.经过一段时间的阅读,希望总结一下自己的阅读后的感悟.本文主要谈谈CPU缓存对java编程的影响,不涉及具体CPU缓存的机制和实现. 现代CPU的缓存结构一般分三层,L1,L2和L3.如下图所示: 级别越小的缓存,越接近CPU, 意味着速度越快且容量越少. L1是最接…

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…

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(…

CPU缓存一致性协议MESI CPU高速缓存(Cache Memory) CPU为何要有高速缓存 CPU在摩尔定律的指导下以每18个月翻一番的速度在发展,然而内存和硬盘的发展速度远远不及CPU.这就造成了高性能能的内存和硬盘价格及其昂贵.然而CPU的高度运算需要高速的数据.为了解决这个问题,CPU厂商在CPU中内置了少量的高速缓存以解决I\O速度和CPU运算速度之间的不匹配问题. 在CPU访问存储设备时,无论是存取数据抑或存取指令,都趋于聚集在一片连续的区域中,这就被称为局部性原理. 时间局部性…

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:…

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…