Co naprawdę robi bariera LoadLoad?

Question

Jawa, gdy mają dwa wątki dzielące następujących zmiennych:

int a; 
volatile int b; 

jeśli gwint 1 służy:

a = 5; 
b = 6; 

Następnie bariera StoreStore umieszcza się pomiędzy tymi dwoma instrukcjami i „a”, to jest przepłukane z powrotem do pamięci głównej.

Teraz, jeśli nić 2 nie jest:

if(b == 6) 
a++; 

LoadLoad barierowa jest umieszczona pomiędzy i mieć gwarancję, że jeżeli nowa wartość „b” jest widoczny następnie nową wartość „a” jest widoczny, a także . Ale jak właściwie to się dzieje? Czy LoadLoad unieważnia pamięć podręczną/rejestry CPU? Lub po prostu instruuje CPU, aby pobrać wartości zmiennych, które następują po odczytaniu z lotnego ponownie z procesora?

I znaleźć informacji na temat LoadLoad bariery (http://gee.cs.oswego.edu/dl/jmm/cookbook.html):

LoadLoad barier SEKWENCJI: Load1; LoadLoad; Load2 zapewnia, że ​​dane Load1 zostaną wczytane przed dostępem do danych przez Load2, a wszystkie załadowane instrukcje kolejnych obciążeń . Ogólnie rzecz biorąc, bariery LoadLoad są potrzebne w przypadku procesorów, które wykonują obciążenia spekulacyjne i/lub przetwarzania poza kolejnością, w którym instrukcje odczytywania obciążenia mogą omijać magazyny oczekujące. Na procesorach, które gwarantują zawsze zachowanie porządku ładunków, bariery te wynoszą zero.

, ale tak naprawdę nie wyjaśnia, w jaki sposób zostało to osiągnięte.

Answer 1

Podam jeden przykład, jak to osiągnąć. Możesz przeczytać więcej o szczegółach here. Dla procesorów x86, jak wskazałeś LoadLoad kończy jako no-ops. W artykule związane Mark zauważa, że ​​

Doug wymienia StoreStore, LoadLoad i LoadStore

Tak w istocie jedyną barierą jest potrzebna dla architektur x86 StoreLoad. Jak to osiągnąć na niskim poziomie?

Jest to fragment z bloga:

Oto kod jest generowany zarówno lotnych i nielotnych brzmi:

nop      ;*synchronization entry 
mov 0x10(%rsi),%rax ;*getfield x 

I dla zapisu lotnych:

xchg %ax,%ax 
movq $0xab,0x10(%rbx) 
lock addl $0x0,(%rsp)  ;*putfield x 

Instrukcja lock to StoreLoad zgodnie z listą Douga dla c ookbook.Ale dyspozycja blokady synchronizuje również wszystkie odczyty z innymi procesami jako listed

Zablokowany instrukcje mogą być wykorzystane do synchronizacji danych napisany przez jednego procesora i odczytywane przez inny procesor.

Zmniejsza to obciążenie związane z koniecznością wprowadzenia barier LoadStore LoadLoad dla lotnych ładunków.

Wszystko, co jest powiedziane, powtórzę, co zauważyłem assylias. Sposób, w jaki to się dzieje, nie powinien być ważny dla programisty (jeśli interesuje Cię inny programista/programista kompilatora). volatile słowo kluczowe jest rodzajem interfejsu mówiąc

1. Otrzymasz najbardziej aktualne czytać co jest napisane przez innego wątku
2. nie dostaniesz spalone przez optymalizacje kompilatora JIT.

Answer 2

Jeśli wartość obciążenia LoadLoad jest równa zero, wątek 2 może nadal używać wartości buforowanych.

Jest to objęte tabelą "Zamówienie" w książce kucharskiej.

Kolejność programowania jest

read b 
read a 
write a 

przez "buforowania", to znaczy, że kod jest kolejność

read a 
... 
read b 

Ta zmiana kolejności jest zabronione.