【发布时间】：2011-12-21 14:08:00
【问题描述】：
假设我们有一个多线程 C 程序 (pthreads)，并且各个线程的（非同步的）共享变量访问不会被编译器重新排序。 x86 CPU 是否尊重共享变量访问的顺序（在单个线程内），或者它是否可能重新排序一些内存访问？
【问题讨论】：
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乱序/推测调度执行只存在于微码级别（后端）。 （请通知@我，因为我不会手动检查答案）
标签： multithreading x86 shared-memory
【发布时间】：2011-12-21 14:08:00
【问题描述】：
不同步的共享变量访问是危险的，乱序是其原因之一。
x86 保持写入顺序（在一个线程内），但不读取。
如果您认为订单仍然存在，这可能会给您带来麻烦。例如：
线程 A 写入 x，然后写入 y。假设编译器没有重新排序，cpu 不会重新排序（x86 不会，其他可能）。
线程 B 读取 y，然后读取 x。您可能会认为，如果它获得了 y 的新值，那么您肯定也会获得 x 的新值。
不是这样。 CPU 可能会重新排序线程 B 的读取，因此实际上会更早地读取 y。
编辑：正如“Man of One Way”所指出的，在这种情况下，x86（但不是所有处理器！）保证排序。
我引用英特尔软件开发者手册：
单个处理器的写入被所有人以相同的顺序观察 处理器。
这不适用于多个处理器的写入 - 不同处理器的写入顺序似乎不同。
但是，我强烈建议不要依赖它，而是使用适当的同步。
同步原语是通过原子操作和/或屏障实现的，可确保您的安全。
【讨论】：
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您是说可以重新排序一个阅读与另一个阅读？ “线程 B 读取 y，然后读取 x。你可能会认为，如果它得到 y 的新值，那么你肯定也会得到 x 的新值。”我不认为这是真的根据英特尔手册：“读取不会与其他读取重新排序”。不过，可以使用较旧的写入重新排序读取。
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@ManofOneWay，你是对的。该手册还说“所有处理器以相同的顺序观察单个处理器的写入”。我认为我的底线仍然是正确的——根据这些细节编写正确的无同步代码几乎是不可能的。
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x86 不保证加载和旧存储的顺序，因此如果有一个存储 A，然后是一个加载 B，并且它们引用不同的内存位置，则可以移动加载 B在 A 之前。所以在某些情况下仍然需要围栏。
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一个小问题，这可能很重要：x86 保证写入到相同的内存位置之间的顺序。
由于存储缓冲区的存在，一些重新排序是可能的。参见例如https://www.cl.cam.ac.uk/~pes20/weakmemory/cacm.pdf
但是，只有几个线程才能看到重新排序，在单个线程中，来自该线程的所有访问似乎都是按顺序发生的。
【讨论】：