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.

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:

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,

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(

m : modified e : exlusive s : shared i : invalid 四种状态的转换略过,现在讨论为什么有了这个协议,i++在多线程上还不是安全的. 两个cpu A B同时执行 i++ 的操作,假设i初始值为0 A 读入i ,缓存行状态为 e B读入i , 发现A有,那么设置为s,A里面也设置为s A cpu处理,i值加一等于一,但是只是在寄存器中,没写入缓存 此时状态还是S B cpu处理,i值加一等于一,同上,还是S A写入缓存,i 值为1 , 缓存行状态为M,此

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

MESI(Modified Exclusive Shared Or Invalid)(也称为伊利诺斯协议,是因为该协议由伊利诺斯州立大学提出)是一种广泛使用的支持写回策略的缓存一致性协议,该协议被应用在Intel奔腾系列的CPU中,详见“support the more efficient write-back cache in addition to the write-through cache previously used by the Intel 486 processor” MESI

原文:多线程之:MESI-CPU缓存一致性协议 概念 MESI(Modified Exclusive Shared Or Invalid)(也称为伊利诺斯协议,是因为该协议由伊利诺斯州立大学提出)是一种广泛使用的支持写回策略的缓存一致性协议. MESI协议中的状态 CPU中每个缓存行(caceh line)使用4种状态进行标记(使用额外的两位(bit)表示): M: 被修改(Modified) 该缓存行只被缓存在该CPU的缓存中,并且是被修改过的(dirty),即与主存中的数据不一致,该缓存行中

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

MESI(也称伊利诺斯协议)是一种广泛使用的支持写回策略的缓存一致性协议,该协议被应用在Intel奔腾系列的CPU中. MESI协议中的状态 CPU中每个缓存行使用的4种状态进行标记(使用额外的两位bit表示) 状态 描述 M(Modified) 这行数据有效,数据被修改了,和内存中的数据不一样,数据只存在于本cache中. E(Exclusive) 这行数据有效,数据和内存中的数据一致,数据只存下于本Cache中 S(Shared) 这行数据有效,数据和内存中的数据一致,数据存在于很多cach

转http://blog.csdn.net/realxie/article/details/7317630 http://en.wikipedia.org/wiki/MESI_protocol MESI(Modified Exclusive Shared Or Invalid)(也称为伊利诺斯协议,是因为该协议由伊利诺斯州立大学提出)是一种广泛使用的支持写回策略的缓存一致性协议,该协议被应用在Intel奔腾系列的CPU中,详见“support the more efficient write-b

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(Temporal Local

在目前主流的计算机中,cpu执行计算的主要流程如图所示: 数据加载的流程如下: 1.将程序和数据从硬盘加载到内存中 2.将程序和数据从内存加载到缓存中(目前多三级缓存,数据加载顺序:L3->L2->L1) 3.CPU将缓存中的数据加载到寄存器中,并进行运算 4.CPU会将数据刷新回缓存,并在一定的时间周期之后刷新回内存 缓存一致性协议发展背景现在的CPU基本都是多核CPU,服务器更是提供了多CPU的支持,而每个核心也都有自己独立的缓存,当多个核心同时操作多个线程对同一个数据进行更新时,如果核心

整理一下一些计算机的基础概念. 概念 MESI(Modified, Exclusive, Shared, Invalid) 也称 Illinois 协议, 由美帝UIUC(University of Illinois at Urbana Champaign, 本人表弟目前就读的学校, 计算机系美帝5th, 刚知道...)提出, 是一种被广泛使用的支持回写策略的缓存一致性协议. 回写高速缓存可以节省很多通常在写入缓存上浪费的带宽, 但其中会存有脏状态(缓存中数据与主存储器中的数据不同) . 相对于

概述 今天的笔记只是讲解一下MESI的概念和使用场景的介绍,MESI(Modified Exclusive Shared Or Invalid)也称为伊利诺斯协议,是一种广泛使用的支持协会策略的缓存一致性协议,这里的缓存一致性就是指CPU缓存的一致性.为了让读者明白其中的概念,我们先从CPU说起. CPU多核 现代的CPU比内存系统快很多,2006年的cpu可以在一纳秒之内执行10条指令,尤其是多CPU,CPU多核.我们先讲解一些基础概念: 多核CPU和多CPU的区别主要在于性能和成本.多核CP

一.摘要 三级缓存,MESI缓存一致性协议,指令重排,内存屏障,JMM,volatile.单拿一个出来,想必大家对这些概念应该有一定了解.但是这些东西有什么必然的联系,或者他们之间究竟有什么前世今生想必是困扰大家的一个问题.为什么有了MESI协议,我们还需要volatile?内存屏障的由来?指令重排带来的问题?下面我们通过分析每一个技术的由来,以及带来的负面影响,跟大家探讨一下这些技术之间的联系.具体每个关键词相关文章也很多不再赘述,只谈个人理解. 二.三级缓存篇 1,三级缓存的由来 CPU的发

前言 今天学习了Java内存模型第一课的视频,讲了硬件层面的知识,还是和大学时一样,醍醐灌顶.老师讲得太好了. Java内存模型,感觉以前学得比较抽象.很繁杂,抽象. 这次试着系统一点跟着2个老师学习一下. 学习Java内存模型目的: 1.高并发情况下,java内存模型是怎么提供支持的? 2.一个对象创建后,在内存中的布局? 为什么在聊JVM内存模型.happens-before.八大原子指令之前需要学习硬件层面的并发优化基础知识? 任何语言都是靠CPU执行它的指令来运行的.所以java虚拟机只

什么是伪共享 计算机系统中为了解决主内存与CPU运行速度的差距,在CPU与主内存之间添加了一级或者多级高速缓冲存储器(Cache),这个Cache一般是集成到CPU内部的,所以也叫 CPU Cache,如下图是两级cache结构:    Cache内部是按行存储的,其中每一行称为一个cache行,cache行是Cache与主内存进行数据交换的单位,cache行的大小一般为2的幂次数字节. 当 CPU 访问某一个变量时候,首先会去看 CPU Cache 内是否有该变量,如果有则直接从中获取,否者就

Cache一致性协议 在说伪共享问题之前,有必要聊一聊什么是Cache一致性协议 局部性原理 时间局部性:如果一个信息项正在被访问,那么在近期它很可能还会被再次访问 比如循环.方法的反复调用等 空间局部性:如果一个存储器的位置被引用,那么将来他附近的位置也会被引用 比如顺序结构.数组 Cache的作用 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.为了解决这个问题,CPU厂商在CPU中内置了少量的高速缓存Cache,以解决访存速度和CPU运算速度

作者: Fabian “ryg” Giesen  来源: infoq 参考原文:http://fgiesen.wordpress.com/2014/07/07/cache-coherency/ 本文是RAD Game Tools程序员Fabian “ryg” Giesen在其博客上发表的<Cache coherency primer>一文的翻译,经作者许可分享至InfoQ中文站.该系列共有两篇,本文系第一篇. 我计划写一些关于多核场景下数据组织的文章.写了第一篇,但我很快意识到有大量的基础知识