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背景

我一直在阅读各种书籍和文章，以了解并发执行上下文中的处理器缓存、缓存一致性和内存屏障。但到目前为止，我一直无法确定我的常见编码实践在最严格的意义上是否安全。

假设

  1. 以下伪代码在双处理器机器上执行：

    int sharedVar = 0;

myThread()
{
    print(sharedVar);
}

main()
{
    sharedVar = 1;
    spawnThread(myThread);
    sleep(-1);
}

  2. main() 在处理器 1 (P1) 上执行，而 myThread() 在 P2 上执行。

  3. 最初，sharedVar 存在于 P1 和 P2 的缓存中，初始值为 0（由于上面未显示的一些“预热代码”。）

问题

严格来说——最好不假设任何特定类型的 CPU——myThread() 是否保证打印 1？

根据我对处理器缓存的新认识，在 print() 语句时，P2 可能没有收到由 P1 在 main() 中的分配导致的 sharedVar 无效请求，这似乎完全有可能。因此，myThread() 似乎有可能打印 0。

参考

这些是我一直在阅读的相关文章和书籍：

  1. 共享内存一致性模型：教程
  2. 内存屏障：软件黑客的硬件视图
  3. Linux 内核内存屏障
  4. 计算机体系结构：一种定量方法
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2 回答 2

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严格来说——最好不假设任何特定类型的 CPU——myThread() 是否保证打印 1？

理论上，它可以打印0或1，甚至在 x86 上，因为商店可以在几乎任何架构上加载后移动。

在实践中，很难制作myThread()print 0。
生成线程很可能充当隐式存储/释放内存屏障，因为它可能：
- 沿执行路径至少有一条指令导致内存屏障 - 互锁指令，显式内存屏障指令等，
-或者存储只是在调用时从存储缓冲区myThread()中退出/耗尽，因为设置一个新线程会导致执行许多指令 - 其中包括许多存储。

于 2010-06-09T18:51:35.237 回答
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我在这里只讲Java：myThread()保证打印 1，因为发生在Java语言规范（第 17.4.5 节）的定义之前。

写入sharedVarinmain() 发生在使用函数生成线程之前，myThread()因为变量赋值在程序顺序中首先出现。接下来，在线程中的任何操作被启动之前产生一个线程。通过第 17.4.5 节中定义的传递性（hb(x, y)和hb(y, z)意味着hb(x, z)），写入变量sharedVar 发生在 print()读入sharedVar之前myThread()。

您可能还喜欢阅读 Brian Goetz 的文章Java 理论与实践：修复 Java 内存模型，第 2 部分涵盖该主题，以及他的书Java Concurrency in Practice。

于 2010-06-06T14:39:12.410 回答