在上一篇博文中笔者讨论了关于原子操作和自旋锁的相关内容,本篇博文将继续锁机制的讨论,包括内存屏障、读写自旋锁以及顺序锁的相关内容。下面首先讨论内存屏障的相关内容。三、内存屏障不知读者是是否记得在笔者讨论自旋锁的禁止或使能的时候,提到过一个内存屏障函数。OK,接下来,笔者将讨论内存屏障的具体细节内容。我们首先来看下它的概念,Memory Barrier是指编译器和处理器对代码进行优化(对
# Java内存屏障与指令重排序
在并发编程中,我们经常会遇到内存可见性和指令重排序的问题。为了解决这些问题,Java提供了内存屏障(Memory Barrier)的概念。内存屏障是一种特殊的指令,用于指示处理器在执行指令时需要满足一定的内存顺序。
## 什么是内存屏障
内存屏障是一种指令,它告诉处理器在执行指令时需要满足一定的内存顺序。内存屏障可以分为读屏障、写屏障和全屏障。读屏障用于确保
原创
2024-03-11 06:38:12
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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。也是一个让CPU 处理单元中的内存状态对其它处理单元可见的一项技术。 CPU 使用了很多优化,使用缓存、指令重排等,其最终的目的都是为了性能,也就是说,当一个程序执行时,只要最终的结果
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2024-05-19 07:11:08
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关于屏障指令,主要是与乱序有关。特别是在内核开发中,这是一个非常重要的主题。屏障由乱序引起,乱序则是由优化引起。自从摩尔定律不断被逼近极限,半导体的优化不再单纯通过提升频率来实现。多核心、并发执行变成了主流的优化思路。让代码并发,有多种方案。一种是代码编写者。通过将代码之间的逻辑关系梳理,让代码做到并发执行。分而治之就是这种思路的典型代表。写代码时就考虑并发,更多是上层的逻辑和数据依赖的解除。因为
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2023-12-29 16:24:42
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英语好有时间的同学,建议瞄一眼此博文去读参考文献内容。1. 写缓冲区现在的处理器使用写缓冲区临时保存写入内存的数据,写缓冲区的优点是:可以保证指令持续运行,避免由于处理器等待向内存写入而产生的停顿延迟;以批处理的方式刷新写缓冲区,及合并写缓冲区中对同一个内存地址的多次写操作,可以减少对内存总线的占用。由于写缓冲区仅仅对自己的处理器可见,因此会导致各个处理器对内存操作的顺序可能与内存实际的操作(即受
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2023-12-28 15:45:55
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#引言 在Java中,volatile通过内存屏障的方式禁止指令重排序,保证操作的顺序执行,今天就带大家看一下内部的具体实现 #JVM级别规范 JVM虚拟机规范中:通过不同的内存屏障来保证写或读操作的顺序执行 ##LoadLoad屏障 对于这样的语句Load1; LoadLoad; Load2 它的 ...
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2021-05-28 23:19:00
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似乎大多数人都认为:Minecraft最坚硬的方块是“基岩”!但我今天要告诉你的是:你错了! Top1:硬度排行榜首位——屏障;曾几何时《我的世界》上几乎所有的人都认为基岩是最硬的方块。下面我将用事实数据告诉你,“屏障方块”是比基岩更加硬的方块。①硬度:这是一个方块的隐藏数值,目的是为了用来控制挖掘时长,所以理论上是硬度越高的方块则挖掘时间就越长,例如黑曜石的硬度是50,而泥土的硬度却
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2023-12-30 18:20:01
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一、什么是内存屏障内存屏障(memory barrier)是一个CPU指令。内存屏障,有的也成为内存栅栏或者内存篱笆。JVM内存屏障两边的指令不可以重排序。1.1 硬件层级的内存屏障Intel硬件提供了一系列的内存屏障,主要有: 内存屏障分为读屏障(lfence--即Load fence)、写屏障(sfence--即Save fence)和全屏障(mfence)。1. lfence,是一
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2023-08-05 16:47:12
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在高并发模型中,无是面对物理机SMP系统模型,还是面对像JVM的虚拟机多线程并发内存模型,指令重排(编译器、运行时)和内存屏障都是非常重要的概念,因此,搞清楚这些概念和原理很重要。否则,你很难搞清楚哪些操作是在并发先绝对安全的?哪些是相对安全的?哪些并发同步手段性能最低?valotile的二层语义分别是什么?等等。 本来打算自己写一篇有关JVM内存模型的博文,后来整理资料的时候偶然发现一
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2013-01-15 17:28:00
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为什么要有内存屏障这个是为了解决因为cpu,高速缓存,主内存出现的时候,导致的可见性和重序性问题,什么问题呢,看下面的代码我们都知道计算机运算任务需要CPU和内存相互配合共同完成,其中CPU负责逻辑计算,内存负责数据存储。CPU要与内存进行交互,如读取运算数据、存储运算结果等。由于内存和CPU的计算速度有几个数量级的差距,为了提高CPU的利用率,现代处理器结构都加入了一层读写速度尽可能接近CPU运
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2023-09-25 11:17:51
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一、内存屏障(Memory Barrier) 简介程序在运行时内存实际的访问顺序和程序代码编写的访问顺序不一定一致,这就是内存乱序访问。内存乱序访问行为出现的理由是为了提升程序运行时的性能。内存乱序访问主要发生在两个阶段:编译时,编译器优化导致内存乱序访问(指令重排)运行时,多 CPU 间交互引起内存乱序访问Memory Barrier 是一个CPU指令。基本上,它是这样一条指令: a) 确保一些
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2023-08-17 21:46:05
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1. 编译优化导致编译器指令重排 要想理解Optimization barrier,先要理解Compiler Instruction Reorder,即编译器指令重排。 编译器指令重排是编译优化的结果,以gcc来说,它不知道为我们的代码默默做了多少事情,看看那整屏的优化选项就明了了。本文以ubuntu下的gcc 4.4.3为实验,来逐步分析Optimization barrier的作用。 gcc
jvm 内存模型 (哪里会内存泄露,哪里不会,哪里是线程共享,哪里是线程独享,控制堆的大小)类加载器双亲委派(顺序)volatile 关键字作用, 临界区为什么需要内存屏障?简单来说:1.在不同CPU执行的不同线程对同一个变量的缓存值不同,为了解决这个问题。2.用volatile可以解决上面的问题,不同硬件对内存屏障的实现方式不一样。java屏蔽掉这些差异,通过jvm生成内存屏障的指令。 对于读屏
内存屏障是什么?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。内存屏障为硬件层的概念,不同的操作系统实现内存屏障的手段不一样,java通过jvm来统一生成内存屏障指令。内存屏障有什么用?禁止屏障两侧的指令进行重排序;强制将缓冲区、高速缓存区的数据等写回主内存,让
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2023-07-17 21:54:48
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简介内存屏障是插入两个CPU命令之间的命令,禁止处理器命令的重新排序(如屏障),以确保有序性。此外,为了达到屏障的效果,在处理器写入、读取值之前,将主机的值写入缓存,清空无效的队列,保障可见性。 使用场景Synchronized关键词包含的代码区域,在线程进入该区域阅读变量信息时,确保阅读的是最新值。这是因为在同步区域内写入变量操作,离开同步区域时将目前线程内的数据更新到内存,数据的阅读
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2023-07-15 11:55:26
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1.同步屏障同步屏障允许一组线程彼此相互等待,直到抵达某个公共的屏障点。它要做的事情是,让一组线程到达一个屏障(也可以叫同步点)时被阻塞,直到最后一个线程到达屏障时,屏障才会开门,所有被屏障拦截的线程才会继续干活。举个简单的例子就是:旅游团带着一帮人参观景点,规定在下一个景点A处集合,于是导游就在景点A等着大家,导游就是这个集合点或者说屏障,直到所有的游客集合完毕,导游才会带着大家继续参观下一个景
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2023-09-16 16:48:17
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本来不打算立刻写关于这次 软件开发大会 的事情。太多可以写的东西,反而不知道怎么写起。今天才有机会上网到处转转,转到 周伟民老师 的 blog 上,看到这么一篇 。里面既然提到我,就想在上面回上两句。可惜 csdn 的 blog 系统实在是太烂了(这个话题我们在周六的沙龙上集体声讨过,暂且按下不表),硬是没发上留言。那么我还是在自己的地盘单独提出来说说吧。
周老师那个
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精选
2008-04-26 13:43:00
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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
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2023-08-24 10:24:50
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解密内存屏障(注释补充)你真的理解“内存屏障”了吗?为什么需要内存屏障简介:以下虽非java内存屏障的例子,但很大具有参考对比性)内存屏障是一种底层原语,在不同计算机架构下有不同的实现细节。本文主要在x86_64处理器下,通过Linux及其内核代码来分析和使用内存屏障对大多数应用层开发者来说,“内存屏障”(memory barrier)是一种陌生,甚至有些诡异的技术。
实际上,他常被用在操作系统内
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2023-06-19 16:08:40
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Go V1.3 之前的标记清除(mark and sweep)流程:第⼀步,暂停程序业务逻辑, 找出不可达的对象,和可达对象。第⼆步, 开始标记,程序找出它所有可达的对象,并做上标记。第三步, 标记完了之后,然后开始清除未标记的对象.第四步, 停⽌暂停,让程序继续跑。然后循环重复这个过程,直到process程序⽣命周期结束。缺点:STW,stop the world;让程序暂停,程序出现卡顿 (重
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2023-11-29 15:22:04
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