内存屏障 - 蜗窝科技

perfbook memory barrier（14.2章节）的中文翻译（上）

作者：linuxer 发布于：2015-12-25 12:18 分类：内核同步机制

perfbook是一本值得反复阅读的好书，这一点是毋庸置疑的，不过你是选择阅读中文版本还是英文版本呢？当然，阅读中文版本相对要简单一些，毕竟是母语，而且最重要的是阅读速度快（注：perfbook已经有了中文版本的翻译，叫做《深入理解并行编程V2.0》，多谢谢宝友/鲁阳/陈渝的辛苦劳动），其实，每次遇到“快”的时候，我都本能的都要停下来再思考一下，我担心欲速则不达。知识的获取不可能是快的，就像看电影，当时的愉快的记忆不久就会被时间抹去。因此，最终我选择了阅读英文版（参考中文版本），并顺便将我阅读的部分翻译出来。与其说是翻译给大家看，不如说是翻译给自己看，让自己对 memory barrier的理解更深入一些。

本文是对perfbook 14.2章节的中文翻译的上半部分，包括14.2.1小节到14.2.6小节。

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Why Memory Barriers？中文翻译（上）

作者：linuxer 发布于：2015-12-10 19:11 分类：内核同步机制

本文是对perfbook的附录C Why Memory Barrier的翻译，希望通过对大师原文的翻译可以弥补之前译者发布的关于memory barrier的一篇很拙劣的文章的遗憾。

本文的翻译不是一一对应的翻译，主要是领会精神，用自己的语言表述，最优先保证的是中文表述的流畅而不是和原文保持一致（希望可以做到）。由于水平有限，欢迎指正。

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Linux内核同步机制之（三）：memory barrier

作者：linuxer 发布于：2014-11-14 19:20 分类：内核同步机制

我记得以前上学的时候大家经常说的一个词汇叫做所见即所得，有些编程工具是所见即所得的，给程序员带来极大的方便。对于一个c程序员，我们的编写的代码能所见即所得吗？我们看到的c程序的逻辑是否就是最后CPU运行的结果呢？很遗憾，不是，我们的“所见”和最后的执行结果隔着：

1、编译器

2、CPU取指执行

编译器将符合人类思考的逻辑（c代码）翻译成了符合CPU运算规则的汇编指令，编译器了解底层CPU的思维模式，因此，它可以在将c翻译成汇编的时候进行优化（例如内存访问指令的重新排序），让产出的汇编指令在CPU上运行的时候更快。然而，这种优化产出的结果未必符合程序员原始的逻辑，因此，作为程序员，作为c程序员，必须有能力了解编译器的行为，并在通过内嵌在c代码中的memory barrier来指导编译器的优化行为（这种memory barrier又叫做优化屏障，Optimization barrier），让编译器产出即高效，又逻辑正确的代码。

CPU的核心思想就是取指执行，对于in-order的单核CPU，并且没有cache（这种CPU在现实世界中还存在吗？），汇编指令的取指和执行是严格按照顺序进行的，也就是说，汇编指令就是所见即所得的，汇编指令的逻辑被严格的被CPU执行。然而，随着计算机系统越来越复杂（多核、cache、 superscalar、out-of-order），使用汇编指令这样贴近处理器的语言也无法保证其被CPU执行的结果的一致性，从而需要程序员（看，人还是最不可以替代的）告知CPU如何保证逻辑正确。

综上所述，memory barrier是一种保证内存访问顺序的一种方法，让系统中的HW block（各个cpu、DMA controler、device等）对内存有一致性的视角。

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