perfbook 03 barrier

perfbook 指的是 Is Parallel Programming Hard, And, If So, What Can You Do About It? pdf 版本可以从如下网址获取: https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/people/paulmck/perfbook/perfbook.html

本文不打算从原理上来理解, 仅为了快速使用, 故缺失严谨.

5.4.4

第16行执行一条内存屏障，确保任何看见第17行设置READY状态的CPU，也能看见第9行的效果

awakening-fong 注释:

16  smp_mb();
17 WRITE_ONCE(theft, THEFT_READY);

跨过了16行，就是已经执行过第9行的证据，所以，第17行给出了一个结论。 16行的动作已执行完，清单步骤已查验，17行给个盖章。

内存屏障以成对的形式进行操作。

14.2.4.3 Pair-Wise Memory Barriers

在如下操作中，从外部逻辑分析器的角度来说，CPU 1对A的访问并非绝对早于对B的访问（参见附录C的例子）

CPU 1          CPU 2
access(A);   access(B);
smp_mb();    smp_mb();
access(B);   access(A);

awakening-fong 注释: 这里的外部逻辑分析仪，不可以理解为 其他cpu， cpu之间可以有相关协议，cpu 和 分析仪 之间 却没有这些约定。

但是，如果 CPU 2对B的访问看到CPU 1对B的访问，那么CPU 2对A的访问是确保能够看到CPU 1对A的访问

However, if CPU 2’s access to B sees the result of CPU 1’s access to B, then CPU 2’s access to A is guaranteed to see the result of CPU 1’s access to A.

awakening-fong 注释: 来自 同一个cpu的两变量，这两变量到 其他cpu的传播 受 mb 约束。

C.4.3

CPU 0 executes foo() while CPU 1 executes function bar() in the following code fragment:

1 void foo(void)
2 {
3 a = 1;
4 smp_mb();
5 b = 1;
6 }
7
8 void bar(void)
9 {
10 while (b == 0) continue;
11 assert(a == 1); // 概率导致程序退出
12 }

9.CPU 1执行assert（a==1），并且，由于旧的“a”值还在CPU 1的缓存中，因此陷入错误。

10.虽然陷入错误，CPU 1处理已经排队的“使无效”消息，并且（迟到）在自己的缓存中刷新包含“a”值的缓存行。

awakening-fong 注释:

cpu会试图维护cache line一致性，方法是发送消息，但接收端接收到消息前，可能已经从cache line中读取走旧的值了。

两个变量，其在cpu之间的传播速度不一样，因为传播路径不一样。本例中，b的传播速度快。

C.4.3

1 void foo(void)
2 {
3 a = 1;
4 smp_mb();
5 b = 1;
6 }
7
8 void bar(void)
9 {
10 while (b == 0) continue;
11 smp_mb();
12 assert(a == 1); // 不会让程序退出
13 }

8.CPU 1 现在结束执行while（b==0）continue，因为它发现“b”的值为 1，它处理下一条语句，这是一条内存屏障指令。

9.CPU 1 必须停顿，直到它处理完使无效队列中的所有消息。

10.CPU 1 处理已经入队的“使无效”消息，从它的缓存中使无效包含“a”的缓存行。

11.CPU 1 执行assert（a==1），由于包含“a”的缓存行已经不在它的缓存中，它发送一个“读”消息。

12.CPU 0 以包含新的“a”值的缓存行响应该“读”消息。

13.CPU 1 接收到该缓存行，它包含新的“a”的值1，因此断言不会被触发。

awakening-fong 注释:

写端 cpu0 处理了检查清单 :a写完成，然后 盖章了b置1。
读端 cpu1 看到印章 b，需要刷新认知（配对的mb），重新抓取a。

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