caching - cache-line-ping-pong 和 false 共享是否相同？

Question

对于我的学士论文，我必须评估多核系统上的常见问题。

在一些书中，我读到了关于虚假共享的书籍，以及在其他关于缓存线乒乓球的书籍中。具体问题听起来很熟悉，那么这些问题是相同的问题但被赋予了其他名称吗？有人可以给我详细讨论这些主题的书籍名称吗？（我已经有 Darry Glove、Tanenbaum 的文学作品……）

Answer 1

概括：

虚假共享和缓存行乒乓是相关的，但不是一回事。错误共享会导致缓存线乒乓，但这不是唯一可能的原因，因为缓存线乒乓也可能是由真正的共享引起的。

细节：

虚假分享

当不同的线程具有未在程序中共享的数据，但该数据被映射到共享的高速缓存行时，就会发生错误共享。例如，假设一个程序有一个整数数组，其中一个线程执行读取和写入所有具有偶数索引的数组条目，而另一个线程执行读取和写入具有奇数索引的条目。在这种情况下，线程实际上不会共享数据，但它们会共享缓存行，因为每个缓存行都包含奇数和偶数索引值（假设缓存行大于整数，这通常是正确的）。

缓存线乒乓

高速缓存线乒乓效应是高速缓存线在多个 CPU（或内核）之间快速连续传输的效果。这可能是由于虚假或真实的分享。本质上，如果多个 CPU 尝试在同一缓存行中读取和写入数据，那么该缓存行可能必须在两个线程之间快速连续传输，这可能会导致性能显着下降（甚至可能比单个线程正在执行）。错误共享会使这个问题特别难以检测，因为程序员可能试图编写应用程序以使线程不共享数据，而没有意识到数据被映射到同一缓存行。但错误共享并不是缓存行乒乓的唯一可能原因。这也可能是由多个线程尝试读取和写入相同数据的真正共享引起的。