volatile的特性: volatile可见性:对一个volatile的读,总可以看到对这个变量最终的写: volatile原子性:volatile对单个读/写具有原子性(32位Long.Double),但是复合操作除外,例如:i++: jvm底层采用“内存屏障”来实现volatile语义. volatile的内存语义及实现: 在JMM中,线程之间的通信采用共享内存来实现的.volatile内存语义是: 当写一个volatile变量时,JMM会把该线程对应的本地内存中的共享变量值立即刷新到主内

一.摘要 三级缓存,MESI缓存一致性协议,指令重排,内存屏障,JMM,volatile.单拿一个出来,想必大家对这些概念应该有一定了解.但是这些东西有什么必然的联系,或者他们之间究竟有什么前世今生想必是困扰大家的一个问题.为什么有了MESI协议,我们还需要volatile?内存屏障的由来?指令重排带来的问题?下面我们通过分析每一个技术的由来,以及带来的负面影响,跟大家探讨一下这些技术之间的联系.具体每个关键词相关文章也很多不再赘述,只谈个人理解. 二.三级缓存篇 1,三级缓存的由来 CPU的发

案例如下的.我个人理解是不会出现出现0,0的结果,但是很明显出现了. 说明对我对 Volatile\内存屏障\乱序排序的理解是不对. 今天就通过这个案例,理清这些概念. using System; using System.Threading; using System.Threading.Tasks; namespace MemoryBarriers { class Program { static volatile int x, y, a, b; static void Main() { w

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元进行并发执行.比如下面这样的代码(假定编译器不做优化): z = x + y;p = m + n; CPU就有可能将这两行无关代码分别送到两个算术单元去同时执行.像Freescal

volatile类型修饰符 本篇文章的目的是为了自己梳理面试知识点, 在这里做一下笔记. 绝大部分内容是基于这些文章的内容进行了copy+整理: 1. http://www.infoq.com/cn/articles/ftf-java-volatile 2. http://www.cnblogs.com/Mainz/p/3556430.html 后期还会加的内容: https://blog.csdn.net/sunmenggmail/article/details/16335897 http:/

单例模式的双重校验锁的实现: 第一种: private static Singleton _instance; public static synchronized Singleton getInstance() { if (_instance == null) { _instance = new Singleton(); } return _instance; } 在 static 方法上加 synchronized,等同于将整个类锁住.每当通过此静态方法得到该对象时,就需要同步. 如果是实例

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:

=================                          LINUX内核内存屏障                          ================= By: David Howells <dhowells@redhat.com>     Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> 译: kouu <kouucocu@126.com> 出处: Linux内核文档 -- Docum

CPU性能优化手段 - 缓存 为了提高程序的运行性能, 现代CPU在很多方面对程序进行了优化例如: CPU高速缓存, 尽可能的避免处理器访问主内存的时间开销, 处理器大多会利用缓存以提高性能 多级缓存 L1 Cache (一级缓存)是CPU第一层高速缓存, 分为数据缓存和指令缓存, 一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32-4096kbL2 Cache (二级缓存) 由于L1高速缓存的容量限制, 为了再次提高CPU的运算速度, 在CPU外部放置一高速缓存存储器, 即二级缓存L3 Cache(三

接下来看看volatile是如何解决上面两个问题的: 被volatile修饰的变量在编译成字节码文件时会多个lock指令,该指令在执行过程中会生成相应的内存屏障,以此来解决可见性跟重排序的问题. 内存屏障的作用: 1.在有内存屏障的地方,会禁止指令重排序,即屏障下面的代码不能跟屏障上面的代码交换执行顺序. 2.在有内存屏障的地方,线程修改完共享变量以后会马上把该变量从本地内存写回到主内存,并且让其他线程本地内存中该变量副本失效(使用MESI协议) 作者:凌风郎少链接:https://www.ji

参考文档: https://tech.meituan.com/java-memory-reordering.html http://0xffffff.org/2017/02/21/40-atomic-variable-mutex-and-memory-barrier/ 内存可见性:http://blog.csdn.net/ty_laurel/article/details/52403718 一.什么是重排序 重排序分为2种 编译期指令重排 通过调整代码中的指令顺序,在不改变代码语义的前提下,对变

CPU性能优化 - 缓存 为了提高程序运行的性能,现代CPU在很多方面会对程序进行优化.CPU的处理速度是很快的,内存的速度次之,硬盘速度最慢.在cpu处理内存数据中,内存运行速度太慢,就会拖累cpu的速度.为了解决这样的问题,cpu设计了多级缓存策略. CPU分为三级缓存: 每个CPU都有L1,L2 但是L3是多核公用的. L1 Cache (一级缓存)是CPU第一层告诉缓存,分为数据缓存和指令缓存.一般服务器的CPU的L1缓存的容量通常在32-4096K L2 Cache (二级缓存)由于L

一.CPU高速缓存简单介绍 CPU高速缓存机制的引入,主要是为了解决CPU越来越快的运行速度与相对较慢的主存访问速度的矛盾.CPU中的寄存器数量有限,在执行内存寻址指令时,经常需要从内存中读取指令所需的数据或是将寄存器中的数据写回内存.而CPU对内存的存取相对CPU自身的速度而言过于缓慢,在内存存取的过程中CPU只能等待,机器效率太低. 为此,设计者在CPU与内存之间引入了高速缓存.CPU中寄存器的存储容量小,访问速度极快:内存存储容量很大,但相对寄存器而言访问速度很慢.而高速缓存的存储大小和访

为什么会有内存屏障 每个CPU都会有自己的缓存(有的甚至L1,L2,L3),缓存的目的就是为了提高性能,避免每次都要向内存取.但是这样的弊端也很明显:不能实时的和内存发生信息交换,分在不同CPU执行的不同线程对同一个变量的缓存值不同. 用volatile关键字修饰变量可以解决上述问题,那么volatile是如何做到这一点的呢?那就是内存屏障,内存屏障是硬件层的概念,不同的硬件平台实现内存屏障的手段并不是一样,java通过屏蔽这些差异,统一由jvm来生成内存屏障的指令. 内存屏障是什么 硬件层的内

小结: 1. 很多时候,编译器和 CPU 引起内存乱序访问不会带来什么问题,但一些特殊情况下,程序逻辑的正确性依赖于内存访问顺序,这时候内存乱序访问会带来逻辑上的错误, 2. https://github.com/torvalds/linux/blob/master/Documentation/memory-barriers.txt#L111 ============================ ABSTRACT MEMORY ACCESS MODEL ===================

https://baike.baidu.com/item/内存屏障 内存屏障,也称内存栅栏,内存栅障,屏障指令等, 是一类同步屏障指令,是CPU或编译器在对内存随机访问的操作中的一个同步点,使得此点之前的所有读写操作都执行后才可以开始执行此点之后的操作.   中文名 内存屏障 别    称 内存栅栏,内存栅障 性    质 同步屏障指令 条    件 现代计算机为了提高性能 简介 编辑 大多数现代计算机为了提高性能而采取乱序执行,这使得内存屏障成为必须. 语义上,内存屏障之前的所有写操作都要写入

前言 内存屏障(英语:Memory barrier),也称内存栅栏,内存栅障,屏障指令等,是一类同步屏障指令,它使得 CPU 或编译器在对内存进行操作的时候, 严格按照一定的顺序来执行, 也就是说在内存屏障之前的指令和内存屏障之后的指令不会由于系统优化等原因而导致乱序. 大多数现代计算机为了提高性能而采取乱序执行,这使得内存屏障成为必须. 语义上,内存屏障之前的所有写操作都要写入内存:内存屏障之后的读操作都可以获得同步屏障之前的写操作的结果.因此,对于敏感的程序块,写操作之后.读操作之前可以插入

       要了解如何使用memory barrier,最好的方法是明白它为什么存在.CPU硬件设计为了提高指令的执行速度,增设了两个缓冲区(store buffer, invalidate queue).这个两个缓冲区可以避免CPU在某些情况下进行不必要的等待,从而提高速度,但是这两个缓冲区的存在也同时带来了新的问题.下面我们一步步来分析说明 1. cache一致性问题 Cache 一致性问题出现的原因是在一个多处理器系统中,每个处理器核心都有独占的Cache 系统(比如一级 Cache 和

背景 同步基元分为用户模式和内核模式 用户模式:Iterlocked.Exchange(互锁).SpinLocked(自旋锁).易变构造(volatile关键字.volatile类.Thread.VolatitleRead|Thread.VolatitleWrite).MemoryBarrier. 内存屏障(英語:Memory barrier),也称内存栅栏,内存栅障,屏障指令等,是一类同步屏障指令,它使得 CPU 或编译器在对内存进行操作的时候, 严格按照一定的顺序来执行, 也就是说在内存屏障

在多核(SMP)多线程的情况下,如果不知道CPU乱序执行的话,将会是一场噩梦,因为无论怎么进行代码Review也不可能发现跟内存屏障(MB)相关的Bug.内存屏障分为两类: 跟编译有关的内存屏障: 告诉编译器,不要优化我,俺不需要 跟CPU有关的内存屏障: 告诉CPU, 不要乱序执行,谢谢 1. NVMeDirect中的内存屏障 /* nvmedirect/include/lib_nvmed.h */ 38 #define COMPILER_BARRIER() asm volatile("&qu

我不想卷,我是被逼的 在做了几年前端之后,发现互联网行情比想象的差,不如赶紧学点后端知识,被裁之后也可接个私活不至于饿死.学习两周Go,如盲人摸象般不知重点,那么重点谁知道呢?肯定是使用Go的后端工程师,那便利用业余时间找了几个老哥对练一下.其中一位问道在利用多个goroutine发送请求拿到结果之后如果进行销毁.是个好问题,研究了一下需要利用Context,而我一向喜欢研究源码,继续深挖发现细节非常多,于是乎有此这篇文章. 有句话叫做初出茅庐天下无敌,再练三年寸步难行.本着不服输精神回来研究了