一.CPU多级缓存-乱序执行优化 处理器或编译器为提高运算速度而做出违背代码原有顺序的优化. 重排序遵循原则as-if-serial as-if-serial语义:不管怎么重排序(编译器和处理器为了提高并行度),(单线程)程序的执行结果不会改变. 编译器.runtime和处理器都必须遵守as-if-serial语义. 为了遵守as-if-serial语义,编译器和处理器不会对存在数据依赖关系的操作做重排序,因为这种重排序会改变执行结果. 但是,如果操作之间不存在数据依赖关系,这些操作就可能被编译…

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​前言: 文章内容:线程与进程.线程生命周期.线程中断.线程常见问题总结 本文章内容来源于笔者学习笔记,内容可能与相关书籍内容重合 偏向于知识核心总结,非零基础学习文章,可用于知识的体系建立,核心内容复习,如果帮助,十分荣幸 相关文献:并发编程实战.计算机原理 CPU多级缓存架构 要学习多级缓存架构,我们首先要了解一些计算机的小知识 CPU缓存行(CPU Cache Line): CPU缓存中可分配的最小存储单元,通常64字节,缓存行是分段的,一个段对应一块. CPU看到一条读取内存的指令时,会…

Java高并发--CPU多级缓存与Java内存模型 主要是学习慕课网实战视频<Java并发编程入门与高并发面试>的笔记 CPU多级缓存 为什么需要CPU缓存:CPU的频率太快,以至于主存跟不上,这样在处理器时钟周期内,CPU常常需要等待主存,浪费了资源.所有缓存的出现是为了缓解CPU和主存之间速度不匹配的问题--将运算所需数据复制到缓存中,使得运算能快速进行:当运算结束后再将缓存同步回内存中,这样处理器无需等待缓慢的内存读写. 缓存并非存储了所有的数据,那么它存在的意义是什么? 时间局部性:如…

CPU cache: CPU的频率太快,主存跟不上,在处理器时钟周期内,CPU需要等待主存,浪费资源.cpu cache的出现,缓解了cpu与主存之间速度不匹配的问题. CPU cache的特性: 1.时间局部性:如果某个数据被访问,那么有可能很快被再次访问: 2.空间局部性:如果某个数据被访问,那么与他相邻的数据库也可能被访问.…

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一.基本概念 大致关系: CPU Cache --> 前端总线 FSB (下图中的Bus) --> Memory 内存 CPU 为了更快的执行代码.于是当从内存中读取数据时,并不是只读自己想要的部分.而是读取足够的字节来填入高速缓存行.根据不同的 CPU ,高速缓存行大小不同.如 X86 是 32BYTES ,而 ALPHA 是 64BYTES .并且始终在第 32 个字节或第 64 个字节处对齐.这样,当 CPU 访问相邻的数据时,就不必每次都从内存中读取,提高了速度. 因为访问内存要比访问…

1. 背景 现代计算机技术中,cpu的计算速度远远高于主内存的读写速度.为了解决速度不匹配问题,充分利用cpu的性能,在cpu与主内存之间加入了多级缓存,也叫高速缓存,cpu读取数据直接从高速缓存中读取,写数据也类似,最后将数据从高速缓存同步到主内存. 2. cpu多级缓存模型 现代cpu多采用多核处理器机制,可以执行多个线程,每个cpu都有自己的高速缓存,读数据优先将主内存数据加载到高速缓存,然后cpu通过执行各自线程对应的指令,完成数据处理,处理完后再讲数据写入高速缓存,刷到主内存中,如下图…

本文主要来学习内存屏障和 CPU 缓存知识,以便于我们去了解 CPU 对程序性能优化做了哪些努力. 首先来看下 CPU 缓存: CPU 缓存 CPU 缓存是为了提高程序运行的性能,CPU 在很多处理上内部架构做了很多调整,比如 CPU 高速缓存,大家都知道因为硬盘很慢,可以通过缓存把数据加载到内存里面,提高访问速度,而 CPU 处理也有这个机制,尽可能把处理器访问主内存时间开销放在 CPU 高速缓存上面,CPU 访问速度相比内存访问速度又要快好多倍,这就是目前大多数处理器都会去利用的机制,利用处…

在上一篇聊聊高并发(三十三)从一致性(Consistency)的角度理解Java内存模型 我们说了Java内存模型是一个语言级别的内存模型抽象.它屏蔽了底层硬件实现内存一致性需求的差异,提供了对上层的统一的接口来提供保证内存一致性的编程能力. 在一致性这个问题域中,各个层面扮演的角色大致例如以下: 1. 一致性模型,定义了各种一致性模型的理论基础 2. 硬件层,提供了实现某些一致性模型的硬件能力.硬件在默认情况下依照最主要的方式执行,比方 对同一个线程没有数据依赖的指令能够重排序优化运行,有数据…