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存储子系统重排序
存储子系统是指写缓冲器与高速缓存.
高速缓存(Cache)是 CPU 中为了匹配与主内存处理速度不匹配而设计的一个高速缓存写缓冲器(Store buffer, Write buffer)用来提高写高速缓存操作的效率
即使处理器严格按照程序顺序执行两个内存访问操作,在存储子系统的作用下, 其他处理器对这两个操作的感知顺序与程序顺序不 一致,即这两个操作的顺序顺序看起来像是发生了变化, 这种现象称为存储子系统重排序
存储子系统重排序并没有真正的对指令执行顺序进行调整,而是造成一种指令执行顺序被调整的现象. 存储子系统重排序对象是内存操作的结果.
从处理器角度来看, 读内存就是从指定的 RAM 地址中加载数据到寄存器,称为 Load 操作; 写内存就是把数据存储到指定的地址表示的 RAM 存储单元中,称为 Store 操作.内存重排序有以下四种可能
- LoadLoad 重排序,一个处理器先后执行两个读操作 L1 和 L2,其他处理器对两个内存操作的感知顺序可能是 L2->L1
- StoreStore重排序,一个处理器先后执行两个写操作W1和W2,其他 处理器对两个内存操作的感知顺序可能是 W2->W1
- LoadStore 重排序,一个处理器先执行读内存操作 L1 再执行写内存操作 W1, 其他处理器对两个内存操作的感知顺序可能是 W1->L1
- StoreLoad重排序,一个处理器先执行写内存操作W1再执行读内存操作 L1, 其他处理器对两个内存操作的感知顺序可能是 L1->W1
内存重排序与具体的处理器微架构有关,不同架构的处理器所允许的内存重排序不同
