多核环境下并发读取共享内存答案

【问题标题】：Concurrent reading of shared memory in multi-core environment多核环境下并发读取共享内存
【发布时间】：2014-08-27 07:01:11
【问题描述】：

假设两个线程在不同的核心上运行，每个线程都有一个指向共享变量的相同指针的副本，如果两个线程都保证只读取这个变量，这是否会引发任何问题？我没有使用任何类型的互斥锁...

【问题讨论】：

只读就可以了
这取决于您所说的“问题”。由于cache coherence，您可能会看到一些性能影响。
使用互斥锁可能只是更好的做法...您可以获得一个共享读取器互斥锁，它可能是无操作的，也可能会保存您的培根。以后维护和扩展其他一些 shmuck 也会更容易。

标签： c++ mutex shared-memory multicore

【解决方案1】：

保证只读取它，没有其他人写入它，那么你很好。

当任何线程正在读取变量而其他线程正在写入时，就会出现问题，这种考虑在实践中经常发生。

由于某种原因，缓存一致性已经成为一个大话题。无论如何，如果您有一个线程具有指向变量的指针，您编译的程序将取消引用该指针以获取变量的内存地址并从中读取。缓存一致性不会阻止读取工作，即使有 2 个线程访问它。性能可能会受到影响，具体取决于 CPU 管理缓存页面的方式 - CPU 仍然必须读取包含变量的页面，并且可能会缓存它，这与读取全局变量或在堆上分配的变量没有区别。您的 C++ 程序不知道缓存行，编译的机器指令不知道 C++ 变量。据我了解，x86 中的缓存行是 64 字节，虽然写入共享变量旁边的内存地址确实会导致 CPU 更新其缓存（即将变量重新读入 CPU 缓存）它仍然不比使用任何其他全局变量差。

如果你不断地读取这个变量，并且担心性能，最好在每个线程中获取一个本地副本。如果没有人会更新周围的 64 字节内存，那么就没有意义了。如果您担心，您将需要衡量任何性能影响。

【讨论】：

* 如果没有其他人写入同一缓存行。 CPU 不跟踪单个变量。