内存可见性
为什么存在内存可见性
下图为x86架构下CPU缓存的布局,即在一个CPU 4核下,L1、L2、L3三级缓存与主内存的布局。
每个核上面有L1、L2缓存,L3缓存为所有核共用。
因为存在CPU缓存一致性协议,例如MESI,多个CPU核心之间缓存不会出现不同步的问题,不会有
“内存可见性”问题。
缓存一致性协议对性能有很大损耗,为了解决这个问题,又进行了各种优化。例如,在计算单元和
L1之间加了Store Buffer、Load Buffer(还有其他各种Buffer),如下图:
L1、L2、L3和主内存之间是同步的,有缓存一致性协议的保证,但是Store Buffer、Load Buffer和
L1之间却是异步的。向内存中写入一个变量,这个变量会保存在Store Buffer里面,稍后才异步地写入
L1中,同时同步写入主内存中。
操作系统内核视角下的CPU缓存模型
多CPU,每个CPU多核,每个核上面可能还有多个硬件线程,对于操作系统来讲,就相当于一个个
的逻辑CPU。每个逻辑CPU都有自己的缓存,这些缓存和主内存之间不是完全同步的。
对应到Java里,就是JVM抽象内存模型,如下图所示:
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2021/04/13 22:15