CPU为了提高执行效率,会在一条指令执行的过程中(比如去内存读数据,读数据的过程相较于CPU的执行速度慢100倍以上,cpu处于等待状态),这个时候cpu会分析接下来的指令是否正在执行的指令相关联,如果不相关,那么cpu就会去执行接下来的指令,这就是造成cpu执行指令乱序问题的原因. 怎么证明cpu…

http://blog.163.com/zhaojie_ding/blog/static/1729728952007925111324379/?suggestedreading 处理器的乱序和并发执行 目 前的高级处理器,为了提高内部逻辑元件的利用率以提高运行速度,通常会采用多指令发射.乱序执行等各种措施.现在普遍使用的一些超标量处理器通常能够在一 个指令周期内并发执行多条指令.处理器从L1 I-Cache预取了一批指令后,就会分析找出那些互相没有关联可以并发执行的指令,然后送到几个独立的执行单…

转自:https://blog.csdn.net/lizhihaoweiwei/article/details/50562732 版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明.本文链接:https://blog.csdn.net/lizhihaoweiwei/article/details/50562732“CPU执行乱序”是一个常见的话题,鉴于自己一直对这个概念存在些许理解的差池,故今日写一篇文章留作备忘.注,这里仅仅讨论CPU执行乱序…

朋友们可以关注下我的公众号,获得最及时的更新: IBM 360/91浮点单元最先实现Tomasulo算法从而允许乱序执行.360体系只有4个双精度浮点寄存器,限制了编译器调度的有效性.而且,IBM 360/91的访存和浮点延迟都很长,如果顺序执行指令,虽然只有RAW hazard,但是后面无关的指令只能被stall.如果乱序执行,还会额外引入WAR和WAW hazard.Tomasulo算法通过Register renaming解决了这些问题. Tomasulo算法1966年提出,设计目标是让编…

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:…

一.背景: 1月4日,国外爆出了整个一代处理器都存在的灾难性漏洞:Meltdown和Spectre. 几乎影响了全球20年内所有cpu处理器:这两个漏洞可以使攻击者通过利用并行运行进程的方式来破坏处理器的特权内存,通俗的来说:攻击者能够窃取系统中任何数据. 目前,所有安全厂商都对这两个漏洞详细信息以及攻击方式进行复现和验证,但是讲解的都非常专业,难懂.所以我从网上搜寻了多个分析文章,结合个人简单理解,提取了如下一些内容,简单介绍下这次的漏洞: (由于本人对硬件技术了解有限以及目前爆出来的资料不是…

对于现代cpu而言,性能瓶颈则是对于内存的访问.cpu的速度往往都比主存的高至少两个数量级.因此cpu都引入了L1_cache与L2_cache,更加高端的cpu还加入了L3_cache.很显然,这个技术引起了下一个问题: 如果一个cpu在执行的时候需要访问的内存都不在cache中,cpu必须要通过内存总线到主存中取,那么在数据返回到cpu这段时间内(这段时间大致为cpu执行成百上千条指令的时间,至少两个数据量级)干什么呢? 答案是cpu会继续执行其他的符合条件的指令.比如cpu有一个指令序列…

浅谈原子操作.volatile.CPU执行顺序 在计算机发展的鸿蒙年代,程序都是顺序执行,编译器也只是简单地翻译指令,随着硬件和软件的飞速增长,原来的工具和硬件渐渐地力不从心,也逐渐涌现出各路大神在原来的基础上进行优化,有些优化是完全地升级,而有些优化则是建立在牺牲其他性能之上,当然这种优化在大多数情况下是正向的,只是在某些时候会体现出负面的效果,今天我们就来谈谈那些由于软硬件的优化产生的问题. 原子操作和锁机制 学过C语言的我们都知道一个概念:程序是顺序执行的.但是由于操作系统的存在,这个概念…

第六章主要介绍了 C++11 中的原子类型及其相关的API,原子类型的大多数 API 都需要程序员提供一个 std::memory_order(可译为内存序,访存顺序) 的枚举类型值作为参数,比如:atomic_store,atomic_load,atomic_exchange,atomic_compare_exchange 等 API 的最后一个形参为 std::memory_order order,默认值是 std::memory_order_seq_cst(顺序一致性).那么究竟什么是 s…

本文例子均在 Linux(g++)下验证通过,CPU 为 X86-64 处理器架构.所有罗列的 Linux 内核代码也均在(或只在)X86-64 下有效. 本文首先通过范例(以及内核代码)来解释 Memory barrier,然后介绍一个利用 Memory barrier 实现的无锁环形缓冲区. Memory barrier 简介 程序在运行时内存实际的访问顺序和程序代码编写的访问顺序不一定一致,这就是内存乱序访问.内存乱序访问行为出现的理由是为了提升程序运行时的性能.内存乱序访问主要发生在两个…