cpu多级缓存

Java高并发--CPU多级缓存与Java内存模型

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…

并发与高并发（三）-CPU多级缓存の乱序执行优化

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…

并发编程二、CPU多级缓存架构与MESI协议的诞生

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…

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.…

2-2+CPU多级缓存-乱序执行优化

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2-1 CPU多级缓存-缓存一致性.mkv

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001-CPU多级缓存架构

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…

【多线程与高并发原理篇：1_cpu多级缓存模型】

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…

聊聊高并发（三十四）Java内存模型那些事（二）理解CPU快速缓存的工作原理

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…

「性能提升」扩展 Spring Cache 支持多级缓存

为什么多级缓存缓存的引入是现在大部分系统所必须考虑的 redis 作为常用中间件,虽然我们一般业务系统(毕竟业务量有限)不会遇到如下图在随着 data-size 的增大和数据结构的复杂的造成性能下降,但网络 IO 消耗会成为整个调用链路中不可忽视的部分.尤其在微服务架构中,一次调用往往会涉及多次调用例如pig oauth2.0 的 client 认证 Caffeine 来自未来的本地内存缓存,性能比如常见的内存缓存实现性能高出不少详细对比. 综合所述:我们需要构建 L1 Caffeine…

浅谈CPU三级缓存和缓存命中率

CPU: CPU缓存(Cache Memory)是位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多.缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾,因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多,这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存.在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度.由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,…

[转帖]CPU 的缓存

缓存这个词想必大家都听过,其实缓存的意义很广泛:电脑整机最大的缓存可以体现为内存条.显卡上的显存就是显卡芯片所需要用到的缓存.硬盘上也有相对应的缓存.CPU有着最快的缓存(L1.L2.L3缓存等),缓存就是数据交换的缓冲区(称作Cache).缓存往往都是RAM(断电即掉的非永久储存),它们的作用就是帮助硬件更快地响应.我们今天就来讲一下,关于最快的缓存——CPU缓存的那些事. CPU缓存是什么? CPU缓存的定义为CPU与内存之间的临时数据交换器,它的出现是为了解决CPU运行处理速度与内存读写速…

java手写多级缓存

多级缓存实现类,时间有限,该类未抽取接口,目前只支持两级缓存:JVM缓存(实现请查看上一篇:java 手写JVM高性能缓存).redis缓存(在spring 的 redisTemplate 基础实现) package com.ws.commons.cache; import java.util.function.Supplier; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; import com.ws.commons.too…

Redis 多级缓存架构和数据库与缓存双写不一致问题

采用三级缓存:nginx本地缓存+redis分布式缓存+tomcat堆缓存的多级缓存架构时效性要求非常高的数据:库存一般来说,显示的库存,都是时效性要求会相对高一些,因为随着商品的不断的交易,库存会不断的变化时效性要求不高的数据:商品的基本信息(名称.颜色.版本.规格参数,等等) 商品价格/库存等时效性要求高的数据,而且种类较少,采取相关的服务系统每次发生了变更的时候,直接采取数据库和redis缓存双写的方案,这样缓存的时效性最高商品基本信息等时效性不高的数据,而且种类繁多,来自多种不同…

Java内存模型（二）volatile底层实现(CPU的缓存一致性协议MESI)

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,…

Redis: 缓存过期、缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿(热点)、缓存并发(热点)、多级缓存、布隆过滤器

Redis: 缓存过期.缓存雪崩.缓存穿透.缓存击穿(热点).缓存并发(热点).多级缓存.布隆过滤器 2019年08月18日 16:34:24 hanchao5272 阅读数 1026更多分类专栏: Redis 分布式版权声明: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/hanchao5272/article/details/99706189 1.缓存过期缓存过期:在使用缓存时,可以通…

【开源项目系列】如何基于 Spring Cache 实现多级缓存（同时整合本地缓存 Ehcache 和分布式缓存 Redis）

一.缓存当系统的并发量上来了,如果我们频繁地去访问数据库,那么会使数据库的压力不断增大,在高峰时甚至可以出现数据库崩溃的现象.所以一般我们会使用缓存来解决这个数据库并发访问问题,用户访问进来,会先从缓存里查询,如果存在则返回,如果不存在再从数据库里查询,最后添加到缓存里,然后返回给用户,当然了,接下来又能使用缓存来提供查询功能. 而缓存,一般我们可以分为本地缓存和分布式缓存. 常用的本地缓存有 ehcache.guava cache,而我们一般都是使用 ehcache,毕竟他是纯 Java 的…

有赞透明多级缓存解决方案（TMC）设计思路

引子 TMC 是什么 TMC,即"透明多级缓存(Transparent Multilevel Cache)",是有赞 PaaS 团队给公司内应用提供的整体缓存解决方案. TMC 在通用"分布式缓存解决方案(如 CodisProxy + Redis,如有赞自研分布式缓存系统 zanKV)"基础上,增加了以下功能: 应用层热点探测应用层本地缓存应用层缓存命中统计以帮助应用层解决缓存使用过程中出现的热点访问问题. 为什么要做 TMC 使用有赞服务的电商商家数量和类型…

通过Dapr实现一个简单的基于.net的微服务电商系统(十八)——服务保护之多级缓存

很久没有更新dapr系列了.今天带来的是一个小的组件集成,通过多级缓存框架来实现对服务的缓存保护,依旧是一个简易的演示以及对其设计原理思路的讲解,欢迎大家转发留言和star 目录:一.通过Dapr实现一个简单的基于.net的微服务电商系统二.通过Dapr实现一个简单的基于.net的微服务电商系统(二)--通讯框架讲解三.通过Dapr实现一个简单的基于.net的微服务电商系统(三)--一步一步教你如何撸Dapr 四.通过Dapr实现一个简单的基于.net的微服务电商系统(四)--一步一步教你如…

java并发编程（三）cpu cache & 缓存一致性

一 cpu cache 1. cache的意义为什么需要CPU cache?因为CPU的频率太快了,快到主存跟不上,这样在处理器时钟周期内,CPU常常需要等待主存,浪费资源.所以cache的出现,是为了缓解CPU和内存之间速度的不匹配问题(结构:cpu -> cache -> memory). CPU cache有什么意义?cache的容量远远小于主存,因此出现cache miss在所难免,既然cache不能包含CPU所需要的所有数据,那么cache的存在真的有意义吗?当然是有意义的—…

ehcahe + redis 实现多级缓存

1,了解数据存储的位置的不同数据库:存储在磁盘上 redis:存储在内存上 ehcache:应用内缓存缓存的目的:是为了将数据从一个较慢的介质上读取出来,放到一个较快的介质上,为了下次读取的时候更加的快. 数据存入在书库库中,每次获取数据都有IO交互,所以放入到Redis中.Redis 存放数据在内存中. Redis 也还不够快,网络IO 传输,连接池等,所以放到ehcache 这样的应用内缓存中. 2,一级缓存:ehcache 二级缓存:redis…

Redis订阅广播实现多级缓存

Redis应用场景很多,现在介绍一下它的几大特性之一发布订阅(pub/sub) 特性介绍: 什么是redis的发布订阅(pub/sub)? Pub/Sub功能(means Publish, Subscribe)即发布及订阅功能.基于事件的系统中,Pub/Sub是目前广泛使用的通信模型,它采用事件作为基本的通信机制,提供大规模系统所要求的松散耦合的交互模式:订阅者(如客户端)以事件订阅的方式表达出它有兴趣接收的一个事件或一类事件:发布者(如服务器)可将订阅者感兴趣的事件随时通知相关订阅者…

4. 异步多级缓存架构+nginx数据本地化渲染

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并发研究之CPU缓存一致性协议(MESI)

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…

一篇文章让你明白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(Temporal Local…