多线程伪共享FalseSharing

1. 伪共享产生：

在SMP架构的系统中，每个CPU核心都有自己的cache，当多个线程在不同的核心上，并且某线程修改了在同一个cache line中的数据时，由于cache一致性原则，其他核心cache中相同cache line会失效，从而产生cache miss，并重新从内存中读入数据到cache line，显然，这样多核心并没有实现真正的共享，称之为伪共享。

如下图：cpu0，cpu1中的Thread0和Thread1访问统一cache line中的不同数据，此时如果Thread1修改了cache line中块1的数据，则cpu0中的cache line同样也会失效，这时当Thread0读取cache line中的块0的数据时，就会产生cache miss，并更新cache line；

2. 测试：

1. 查看cacheline对齐字节数；

cat /proc/cpuinfo

cache_alignment    :

2. 测试代码：

#include <stdio.h>

#include <pthread.h>

#define CACHE_LINE 64

struct num {

    //使用attribute设置cacheline对齐

    int number __attribute__ ((aligned(CACHE_LINE)));

    //或者使用padding对cacheline进行补齐

    //char padding[CACHE_LINE-sizeof(int)];

};

struct num arr_num[];

void *thread0(void *params)

{

    arr_num[].number = ;

    for (unsigned int i = ; i < (unsigned int)-; i++) {

        arr_num[].number++;

    }

}

void *thread1(void *params)

{

    arr_num[].number = ;

    for (unsigned int i = ; i < (unsigned int)-; i++) {

        arr_num[].number++;

    }

}

int main()

{

    pthread_t tid[];

    pthread_create(&tid[], NULL, thread0, NULL);

    pthread_create(&tid[], NULL, thread1, NULL);

    pthread_join(tid[], NULL);

    pthread_join(tid[], NULL);

    return ;

}

测试结果对比：

不使用cacheline对齐或者补齐

wanpengcoderMac-mini:~ Alex$ time ./false_sharing

real    0m34.645s

user    1m8.875s

sys    0m0.079s

使用cacheline对齐或者补齐

wanpengcoderMac-mini:~ Alex$ time ./false_sharing

real    0m10.193s

user    0m20.236s

sys    0m0.026s

巴特西

多线程伪共享FalseSharing

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