多線程和內存

Question

我在Visual C++文檔，它是安全的多線程從同一個對象讀取讀取。

我的問題是：如何使用多個內核的CPU X86-64處理呢？

假設你有一個內存1 MB塊。不同的線程在字面上能夠同時讀取完全相同的數據，或者一次只讀取一個字，一次只允許一個內核讀取特定字？

Answer 1

不僅是不同的內核允許從相同的內存塊讀取，他們被允許在同一時間寫太。如果它是「安全」或不是，那是完全不同的故事。你需要在你的代碼中實現某種警戒（通常是通過信號量或派生它們來完成的），以防止多核心以你不特別允許的方式在同一塊內存上作戰。

關於芯每次讀取的存儲器的大小，這是通常的寄存器的價值，在一個32位CPU 32位，對64位的CPU 64位，依此類推。即使流也是由dword完成的dword（例如，看看memcpy）。

關於併發多核的真實情況，每個內核都使用一條總線來讀寫內存，因此訪問任何資源（內存，外部設備，浮點處理單元）是一次一個請求，一個核心一次。然而，核心內的實際處理是完全併發的。 DMA傳輸也不會阻塞總線，併發傳輸會一次排隊並處理一個（我相信，這不是100％肯定的）。

編輯：只是爲了澄清，不同於這裏的其他答覆，我只談論沒有緩存的情況。當然，如果內存被緩存，只讀訪問是完全併發的。

Answer 2

如果真的有你的1MB塊沒有寫那麼是的，每個核心可以從自己的緩存行沒有任何問題，因爲沒有寫入正在致力於和出現因此沒有高速緩存一致性問題讀取。

在多核架構，基本上都爲每個核心和緩存失效對不具備最先進的最新信息，一些核心的「高速緩存一致性協議」的高速緩存。我認爲大多數處理器實現緩存一致性的MOESI protocol。

緩存一致性是一個複雜的話題，我們已經在很大程度上進行了討論（我特別喜歡Joe Duffy的一些文章here和here）。儘管如此，討論圍繞着代碼可能的性能損失，雖然顯然無鎖，但由於高速緩存一致性協議踢入以保持處理器高速緩存中的一致性，可能會減慢速度，但只要沒有寫入，根本就沒有保持一致性，從而不會失去性能。

正如澄清，如評論中所述，RAM不能同時訪問，因爲x86和x64架構實現了一個單獨的總線，在覈心之間共享，SMP保證訪問主存儲器的公平性。儘管如此，每種核心緩存都隱藏着這種情況，每個核心都有自己的數據副本。對於1MB的數據，在覈心更新其緩存時可能會發生某些爭用，但這可能會忽略不計。

一些有用的鏈接：

• Cache Coherence Protocols
• Cache Coherence