线程同步：如何保证写入的可见性

Question

已经有很多关于软件和硬件内存模型、内存栅栏、存储/加载重新排序等的信息。然而，这一切似乎都集中在保证读写共享内存的相对顺序上。

这样的系统将线程的写入完全延迟很长时间是否合法？

例如，考虑一个线程对内存中的数据结构进行一些更新，然后引发一个应该通知其他线程更新的标志：

(dataWritten is initially false)
store value1
store value2
store value3
mfence
store dataWritten (true)

根据我读过的大多数内存模型，内存屏障保证任何其他线程都无法将 dataWritten 视为 true，同时仍读取过时的值 1、2 或 3，即它使这些写入原子化。

但是我可以确定这些写入会被看到吗？只要标志的写入时间不早于值，在内存模型下无限期延迟写入是否合法？

在数据库方面，内存模型是否可以用于推理持久性（除了原子性和一致性，这可以通过使用上面示例中的内存围栏和标志来保证）？

更新： Detailed semantics of volatile regarding timeliness of visibility 在 Java 内存模型的上下文中解决了相同的主题，Memory model ordering and visibility? 用于 C++11。该讨论是否也适用于硬件内存模型，即 CPU ISA 是否只为正确的可见性序列提供硬保证，而为延迟可见性提供“软”保证？

Answer 1

很难证明是否定的——那里有很多指令集架构。但是，我怀疑您是对的，没有硬件内存模型可以保证写入的最终可见性。

我强烈推荐阅读A Formal Specification of Intel® Itanium® Processor Family Memory Ordering，因为尽管您可能并不关心安腾，但它是对硬件内存模型通常关心的保证内容的出色且易读的描述。

实际上，只要 CPU 仍在执行指令，它最终将不得不刷新其写入。此外，只要写入命中 L2 缓存或附近，由于缓存一致性协议，它通常应该对其他 CPU 可见。所以我认为这不是特别需要担心的事情。