多层原子性与缓存一致性的关系

Question

你能解释一下多层原子性和缓存一致性之间的区别吗？它们之间有什么关系？

Answer 1

一致性：

• 所有的货物和商店都有到一个地点的总订单。
• “读”按此顺序显示最近的写入。
• 此顺序与(保留的)程序顺序一致。

因此，一致性只是针对单个位置的加载/存储，而不是针对不同的地址；这是一致性的任务。

如果您需要多个地址的总顺序，则需要多拷贝原子性。因此CPU对不同CPU向不同地址发出的存储顺序不能有异议。

这方面的典型例子是IRIW试金石测试。

int a=0
int b=0

thread1:
   a=1

thread2
   b=1

thread3:
   r1=a
   [LoadLoad]
   r2=b

thread4:
   r3=b
   [LoadLoad]
   r4=a

可能是r1=1，r2=0，r3=1，r4=0。那么不同的CPU能看到不同订单的商店吗？由于这些是加载和存储到不同的地址，所以这里不存在一致性问题。

在多拷贝原子系统中，上述情况是不可能发生的.

大多数现代CPU都是多拷贝原子字节(x86，ARMv8).对缓存行的修改是可线性化的，因为所有其他CPU都可以看到缓存线从开始写入缓存(等待RFO确认)到完成对缓存的写入之间的时刻(线性化点)。因为线性化是可组合的，所以整个缓存是可线性的。由于它是可线性的，所以总是存在一定的总阶数，这正是多拷贝原子性所需要的。

这并不意味着硬件内存模型总是有一个总的顺序，即使它构建在一个连贯的缓存之上。例如，由于存储到负载转发或与核心子集共享存储缓冲区，您可能会丢失总订单。

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