java基础总结(八十六)-CAS底层CPU实现原理

原文链接

上图可以看到一个8核CPU计算机系统,每个CPU有cache(CPU内部的高速缓存,寄存器),管芯内还带有一个互联模块,使管芯内的两个核可以互相通信。在图中央的系统互联模块可以让四个管芯相互通信,并且将管芯与主存连接起来。数据以“缓存线”为单位在系统中传输,“缓存线”对应于内存中一个 2 的幂大小的字节块,大小通常为 32 到 256 字节之间。当 CPU 从内存中读取一个变量到它的寄存器中时,必须首先将包含了该变量的缓存线读取到 CPU 高速缓存。同样地,CPU 将寄存器中的一个值存储到内存时,不仅必须将包含了该值的缓存线读到 CPU 高速缓存,还必须确保没有其他 CPU 拥有该缓存线的拷贝。

比如,如果 CPU0 在对一个变量执行“比较并交换”(CAS)操作,而该变量所在的缓存线在 CPU7 的高速缓存中,就会发生以下经过简化的事件序列:

  • CPU0 检查本地高速缓存,没有找到缓存线。

  • 请求被转发到 CPU0 和 CPU1 的互联模块,检查 CPU1 的本地高速缓存,没有找到缓存线。

  • 请求被转发到系统互联模块,检查其他三个管芯,得知缓存线被 CPU6和 CPU7 所在的管芯持有。

  • 请求被转发到 CPU6 和 CPU7 的互联模块,检查这两个 CPU 的高速缓存,在 CPU7 的高速缓存中找到缓存线。

  • CPU7 将缓存线发送给所属的互联模块,并且刷新自己高速缓存中的缓存线。

  • CPU6 和 CPU7 的互联模块将缓存线发送给系统互联模块。

  • 系统互联模块将缓存线发送给 CPU0 和 CPU1 的互联模块。

  • CPU0 和 CPU1 的互联模块将缓存线发送给 CPU0 的高速缓存。

  • CPU0 现在可以对高速缓存中的变量执行 CAS 操作了

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/lsx2017/article/details/113922225