.NET 上 x86/x64/ia64 内存模型之间的差异答案

【问题标题】：Differences between x86/x64/ia64 memory models on .NET.NET 上 x86/x64/ia64 内存模型之间的差异
【发布时间】：2010-10-20 13:33:26
【问题描述】：

我正在寻找有关 x86/x64/ia64 上 .NET CLR/JIT 使用的内存模型之间差异的参考。我知道 x86 和 ia64 之间存在一些差异（指令重新排序、指令删除等），但我还没有找到关于 x86 和 x64 之间差异的参考。

我有一个应用程序，它的目标是一些非常严格的延迟数字，并且此时只能在 x86 上运行，也许在 x64 上（肯定不在 ia64 上）。我想知道我是否可以依赖 x86 JIT 实现的一些工件并且在 x64 上仍然相对安全，或者我是否应该对更松散的 ia64 JIT 进行编程（这将需要更多字段是易变的，并且在几个地方）。

提前感谢您的任何指点。

【问题讨论】：

如果内存时间很紧，为什么要使用 .net？ c++会不会更好？
时间紧迫，但开发时间仍然很重要。此外，我们还有许多需要链接到的已开发的 .Net 库。用 C++ 构建这部分并通过 PInvoke 调用它并不是不可能的，但必须通过性能数来证明。在我们“放弃”并走这条路之前，我正在努力让 .Net 代码尽可能好地执行。

标签： .net x86 64-bit memory-model itanium

【解决方案1】：

两篇关于.NET内存模型的文章（比ECMA模型强，顺便说一句）：

Vance Morrison（详细）
Joe Duffy（基于上述的规则集）

Joe Duffy 的书 Concurrent Programming on Windows 也是有关该主题的重要信息来源。

【讨论】：

您能总结一下与 ECMA 模型的区别吗？
第一个链接的文章比我做得更好。
第二个链接好像失效了，但是可以通过bluebytesoftware.com/blog/SearchView.aspx?q=memory搜索CLR 2.0内存模型来访问

【解决方案2】：

.NET 内存模型在 ECMA 规范 ISO/IEC-23271 中指定。特别是在第一部分：概念和架构，第 12.6 章“内存模型和优化”中。

此标准定义了 JIT 可能在其中运行的边界。如果您想对架构保持中立，则应遵循此标准并且不使用 x86/x64 JIT 的任何细节。

此外，x64 是 x86 的演变，它主要由附加指令、寄存器和一些扩展 (SSE2) 组成，被定义为所有 x64 兼容处理器的基线。内存模型几乎没有变化，除了额外的地址空间和额外的寻址模式（指令指针相关的数据访问）。因此，针对 x86 JIT 进行优化也应该在 x64 上产生良好的结果。

【讨论】：

这定义了 ECMA 模型 - .NET 模型稍强一些，因此更容易编写。
作为旁注，x86 和 x64 JIT 实际上只是有很大的不同（以前 x64 在大多数方面都比较出色，现在它更有趣了）希望它们能够更加内联（原谅双关语）
但仅限于他们生成的代码的质量。

【解决方案3】：

这可能对你来说太低了，但一些较旧的 AMD 64 位 cpu 没有 CMPXCHG16B (Source) 如果您依赖它作为硬件非阻塞指令。

似乎还有changes in the memory model for C++ 可能是相关的，因此如果您正在编写非常低级的代码，您可能需要留意。

CLR“指定”的内存模型是微软内部争论不休的话题（至少早在2003就公开讨论过）。作为旁注，Chris Brumme 在该文章中指出，x64 的模型与 x86 相同，我认为对于 CLR 托管代码而言这是一个准确的陈述。

除非您的目标用户明确包含 Itanium，否则我认为只需包含一个后备、较慢但简单且安全，该架构的实现就足以保证正确性。这样就无需指出您的软件在该平台上已损坏，只需说明它以较慢的回退模式运行。如果人们随后想认真使用该平台，您可以编写更更宽松的模型。

请注意，x64 JIT 与 x86 JIT 不同（自 3.5 SP1 以来明显如此），因此任何发布模式测试都不能代表另一个，反之亦然。酌情进行测试。

【讨论】：