phrase-20230117184107
内存一致性模型(Memory Consistency Models)提供内存一致性保证，一致性结果体现在程序内存操作是可预测的。例如在多核或多处理器硬件上，在编写并行的程序时，如果理解当前系统所使用的一致性模型，有助于使程序按的预期运行，有助于减少性能开销。可参考词条 Memory Consistency
通俗一点讲内存一致性就是指一个CPU核上的内存修改操作，在什么时候可以在其它核上反映出来（比如通过一个读操作），我们需要知道不同的CPU架构（甚至相同架构下的不同实现）可能采用不同的内存模型，CPU的内存模型与CPU指令集一样，也是软件与硬件之间的一个契约，只是这个契约对一般的软件人员是透明的，除非你从事的是比较偏底层软件的研发工作，比如开发编译器（gcc, llvm等），开发某种计算机语言(java, go, 等)，开发操作系统（实现某些操作系统原语）等。——shawn, 知乎
1 顺序一致性(SC)
顺序一致性模型(Sequential Consistency Models)下访存操作顺序执行，CPU 按照程序中内存操作顺序读取(load)和写入(store)内存。可参考词条 Sequential consistency
1.1 多处理器
程序在同一个处理器（或线程）中的执行顺序与程序顺序相同，而程序在不同处理器（或线程）中的执行顺序是不确定的。
如图，运行在不同的处理器上的任务中，B2 的执行可能在 C1 前或者后。
1.2 共享内存
概念上，有一个全局的内存和一个’开关’在任一时刻连接任一处理器，此时处理器按程序顺序发出内存操作，'开关’提供所有内存操作之间的全局串口。
2 弱一致性(WC)
弱一致性模型(Weak Consistency Models)将同步操作和普通访存操作区分开来，硬件不保证内存的一致性，需要程序员遵循平台架构提供的同步操作来保证内存一致性。其中一个同步方法是内存屏障，例如
方法 | 描述 |
rmb() | 阻止跨越屏障的载入动作发生重排序 |
read_barrier_depends() | 阻止跨越屏障的具有数据依赖关系的载入动作重排序 |
wmb() | 阻止跨越屏障的存储动作发生重排序 |
mb() | 阻止跨越屏障的载入和存储动作重新排序 |
smp_rmb() | 在SMP上提供rmb()功能，在UP上提供barrier()功能 |
smp_read_barrier_depends() | 在SMP上提供read_barrier_depends()功能，在UP上提供barrier()功能 |
smp_wmb() | 在SMP上提供wmb()功能，在UP上提供barrier()功能 |
smp_mb() | 在SMP上提供mb()功能，在UP上提供barrier()功能 |
barrier() | 阻止编译器跨越屏障对载入或存储操作进行优化 |
3 参考资料
