挥发性,保证新鲜度 - c#

Volatile.Write的文档说明以下内容:

将指定的对象引用写入指定的字段。上
需要它的系统,插入一个内存屏障,以防止
处理器按照以下方式重新排序内存操作:如果读取或
在代码中此方法之前出现写操作,处理器无法
使用此方法后将其移动。

T
要写入的对象引用。参考是书面的
立即使它对计算机中的所有处理器可见。

但似乎引号1和2是矛盾的。

为了使第二个引用正确,我认为必须将第一个引用更改如下:

如果阅读或
在代码中此方法之后出现写操作,处理器无法
在此方法之前将其移动。

Volatile.Write是否实际上意味着可以保证其他线程可以及时进行写操作,还是第二个引号引起误解?

在我看来,似乎所有这些“易失性” /“内存障碍”似乎都集中在确保如果将写暴露给其他线程,则它们以正确的顺序暴露,但是我似乎找不到真正的含义。强迫他们暴露。

我了解可能很难/不可能立即将写操作公开给其他线程,但是如果没有不稳定的写/读操作,则有可能永远不会公开写操作。因此,似乎必须有一种方法可以确保“最终”公开写入内容,但是我不确定那是什么。是写总是在.NET中公开,但读可以缓存吗?如果是,Volatile.Read会停止这种缓存行为吗?

(请注意,我已经通读Joseph Albahari's Threading in C#,这往往表明我在读和写后需要显式的内存屏障,尽管目前尚不清楚为什么即使这样也应该有效,因为Thread.MemoryBarrier的文档似乎没有明确说出该写入显示给其他线程)。

参考方案

您有点误解了障碍的概念。如你所写

要写入的对象引用。该引用将立即写入,以便对计算机中的所有处理器可见。

因此,这里真正重要的单元是处理器,而不是线程。

因此,涉及到处理器,处理器缓存,存储缓冲区和失效队列。
当处理器将某些内容写入内存时,看起来像是类似的东西
挥发性,保证新鲜度 - c#

主题处于存储缓冲区级别。如您所见,当您写东西或读东西时,有很多事情在发生,并且并不是系统中所有处理器都会立即发生。在开始时,将读取或写入命令放入处理器的存储缓冲区,并且这些命令可以重新排序,换句话说,由处理器以不同的顺序执行。

发生这种情况时,其他处理器不知道更改,如果操作是写操作,并且当前工作的处理器不知道其他处理器所做的更改。

放置屏障时,这意味着应在执行任何读取或写入操作之前完成存储缓冲区或失效队列中的操作。这是实现跨处理器的CPU缓存所必需的。因此,基本上没有机制可以跨线程同步任何数据,我们可以跨处理器同步数据。

当线程A在处理器1上写一些东西,而线程B在处理器1上读一些东西时,它们都首先开始查看存储缓冲区,因此它们读取实际数据,无论是否设置了障碍。

这只是所涉及机制的概述,也许我在某些细节上是错误的。如果您阅读有关MESI protocol,this PDF with explanation on invalidation queues and store buffers的信息,则可以找到完整的信息。

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