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目录 CPU缓存的由来 CPU缓存的概念 CPU缓存的意义 缓存一致性协议-MESI协议 Store Buffers Store Forwarding Memory Barriers Invalidate Queues 读内存屏障 vs 写内存屏障 不同架构下的实现 volatile与原子性 MESI和volatile的联系 参考资料: CPU缓存的由来 我们知道CPU的处理能力要远比内存强,主内存执行一次内存读.写操作的时间可能足够处理器执行上百条的指令.为了弥补处理器与内存处理能力之间的鸿沟…
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:…
目录 并发编程三大特性 原子性 可见性 有序性 CPU缓存模型是什么 高速缓存为何出现? 缓存一致性问题 如何解决缓存不一致 JMM内存模型是什么 JMM的规定 Java对三大特性的保证 原子性 可见性 有序性 volatile解决的问题 volatile保证原子性吗?怎么解决? volatile的实现原理 volatile和synchronized的区别 volatile的使用条件 volatile与双重检查锁实现单例 参考 并发编程三大特性 原子性 一个操作或者多次操作,要么所有的操作全部都…
一.cpu缓存结构 CPU速度远高于内存(即如果只考虑CPU和内存因素,程序的性能常常受到内存访问速度的限制,内存访问和运行),为了协调CPU和内存在速度上的差异,在CPU中增加了高速缓存.和计算机存储金字塔结构类似,高速缓存也可以按照金字塔结构,从下到上越接近CPU速度越快,同时容量也越小.现在大部分的处理器都有二级或者三级缓存,从下到上依次为 L3 cache, L2 cache, L1 cache. 缓存又可以分为指令缓存和数据缓存,指令缓存用来缓存程序的代码,数据缓存用来缓存程序的数据.…
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…
即使是资深的技术人员,我经常听到他们谈论某些操作是如何导致一个CPU缓存的刷新.看来这是关于CPU缓存如何工作和缓存子系统如何与执行核心交互的一个常见误区.本文将致力于解释CPU缓存的功能以及执行程序指令的CPU核心如何与缓存交互.我将以最新的Intel x86 CPU为例进行说明,其他CPU也使用相似技术以达到相同目的. 绝大部分常见的现代系统都被设计成在多处理器上共享内存.共享内存的系统都有一个单独的内存资源,它会被两个或者更多的独立CPU核心同时访问.核心到主存的延迟变化范围很大,大约在1…
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…
JMM三大特性原子性 汇编指令 --原子比较和交换在底层的支持 cmp-chxg 总线加锁机制 Synchronized Lock锁机制 public class VolatileAtomicSample { private static volatile int counter = 0; // volatile无法保证原子性 public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { Thread thread…
CPU 缓存结构原理 CPU 缓存结构 查看 cpu 缓存 速度比较 查看 cpu 缓存行 cpu 拿到的内存地址格式是这样的 CPU 缓存读 根据低位,计算在缓存中的索引 判断是否有效 0 去内存读取新数据更新缓存行 1 再对比高位组标记是否一致 一致,根据偏移量返回缓存数据 不一致,去内存读取新数据更新缓存行 CPU 缓存一致性 MESI 协议 M(修改,Modified):本地处理器已经修改缓存行,即是脏行,它的内容与内存中的内容不一样,并且此 cache 只有本地一个拷贝(专有): E(…
利用CPU缓存   计算机有随机存取存储器RAM(译注:即我们常说的内存),但有更快形式的存储器.如果你希望你的应用程序的快速运行,你需要知道这些其他的存储器.今天的文章中讨论了它们,并给出了两个AS3例子,即使有这样的高级语言,你仍然可以利用它们. RAM的确很快,但只是与硬盘,固态硬盘,光盘,互联网等等与比较时.RAM与CPU内置的高速缓存相比,它并不快.你可能已经听说过他们,CPU高速缓存的级别分别称为:L1,L2和L3. CPU高速缓存用来存储小块的RAM内容.当RAM被请求时,可以使用…