从Java视角理解CPU缓存(CPU Cache)

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从Java视角理解CPU缓存(CPU Cache)

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…

从Java视角理解CPU上下文切换(Context Switch)

从Java视角理解系统结构连载, 关注我的微博(链接)了解最新动态在高性能编程时,经常接触到多线程. 起初我们的理解是, 多个线程并行地执行总比单个线程要快, 就像多个人一起干活总比一个人干要快. 然而实际情况是, 多线程之间需要竞争IO设备, 或者竞争锁资源,导致往往执行速度还不如单个线程. 在这里有一个经常提及的概念就是: 上下文切换(Context Switch). 上下文切换的精确定义可以参考: http://www.linfo.org/context_switch.html. 下…

从Java视角理解CPU缓存和伪共享

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…

什么是CPU缓存

一.什么是CPU缓存 1. CPU缓存的来历众所周知,CPU是计算机的大脑,它负责执行程序的指令,而内存负责存数据, 包括程序自身的数据.在很多年前,CPU的频率与内存总线的频率在同一层面上.内存的访问速度仅比寄存器慢一些.但是,这一局面在上世纪90年代被打破了.CPU的频率大大提升,但内存总线的频率与内存芯片的性能却没有得到成比例的提升.并不是因为造不出更快的内存,只是因为太贵了.内存如果要达到目前CPU那样的速度,那么它的造价恐怕要贵上好几个数量级.所以,CPU的运算速度要比内存读写速度快…

保护模式篇——TLB与CPU缓存

写在前面此系列是本人一个字一个字码出来的,包括示例和实验截图.由于系统内核的复杂性,故可能有错误或者不全面的地方,如有错误,欢迎批评指正,本教程将会长期更新. 如有好的建议,欢迎反馈.码字不易,如果本篇文章有帮助你的,如有闲钱,可以打赏支持我的创作.如想转载,请把我的转载信息附在文章后面,并声明我的个人信息和本人博客地址即可,但必须事先通知我. 你如果是从中间插过来看的,请仔细阅读羽夏看Win系统内核--简述 ,方便学习本教程. 看此教程之前,问几个问题,基础知识储备好了吗?上一节教…

TLB和CPU缓存

TLB 如果每次应用程序访问一个线性地址都需要先解析(查PDT,PTT)那么效率十分低,为了提高执行效率CPU在CPU内部建立了一个TLB表,此表和寄存器一样访问速度极高.其会记录线性地址和物理地址之间的对应关系,这样以后当程序在访问此线性地址时就直接访问对应的物理地址了. 因为每一个进程都有对应的CR3寄存器,指向不同的页目录表或也目录指针表,当CR3变化时(进程切换)其对应的线性地址与物理地址的映射也变了.所以会将TLB刷新,但是对于高2GB的地址而言,其对应的TLB并不会刷新因为一般高2G…

基于JVM原理、JMM模型和CPU缓存模型深入理解Java并发编程

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…