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指令排序

指令排序只要程序最终结果与它顺序化情况结果相等,那么指令执行顺序可以与代码逻辑顺序不一致,这个过程就叫做指令排序。...指令排序意义:使指令更加符合 CPU 执行特性,最大限度发挥机器性能,提高程序执行效率。指令排序分类指令排序主要分为三种,在这里主要讨论 JVM 中指令排序。...(只对指令内部重排序,不在指令间重排序)As-If-Serial语义不管怎么进行指令排序,单线程内程序执行结果不能被改变。编译器和处理器对存在依赖关系操作都不会对其进行重排序。...(如果线程1解锁了monitor a,接着线程2锁定了a,那么,线程1解锁a之前写操作都对线程2可见(线程1和线程2可以是同一个线程))防止指令排序volatile关键字通过“内存屏障”来防止指令被重排序...为了实现volatile内存语义,编译器在生成字节码时,会在指令序列中插入内存屏障来禁止特定类型处理器重排序

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    指令重排详解_cpu指令排序

    指令重排: 编译器指令重排,cpu指令重排,内存指令重排。...编译器可能会调整顺序,如下图,左边是c++源码,右边是优化后顺序 一条汇编指令执行是可以分为很多步骤, 分为不同硬件执行 取指 IF 译码和取寄存器操作数 ID 执行或者有效地址计算 EX...(ALU逻辑计算单元) 存储器访问 MEM 写回 WB (寄存器) 指令重排只可能发生在毫无关系指令之间, 如果指令之间存在依赖关系, 则不会重排。...单线程内程序执行结果不能被改变。 1 原子性是指一个操作是不可中断. 即使是在多个线程一起执行时候。...2 有序性是指在单线程环境中, 程序是按序依次执行,而在多线程环境中, 程序执行可能因为指令重排而出现乱序。

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    【Java 并发编程】线程指令排序问题 ( 指令排序规范 | volatile 关键字禁止指令排序 )

    文章目录 总结 一、指令排序规范 二、指令排序示例 总结 Java 并发 3 特性 : 原子性 : 每个操作都是 不可拆分原子操作 ; 在线程中进行 a++ 就不是原子操作 , 该操作分为...缓存一致性协议 " ; 保证 可见性 ; volatile 可以 禁止 JVM " 指令重排 " ; 保证 有序性 ; 一、指令排序规范 ---- 指令重排指的是 , 线程中如果两行代码 没有逻辑上上下关系..., 可以对代码进行 重新排序 ; JVM 指令重排遵循规范 : as-if-serial 规范 : 单个线程中, 指令重排 , 不能影响程序执行结果 ; 可以重排情况 : 对于下面代码 , 两条指令顺序颠倒...= x; happens-before 规范 : 先行发生原则 ; 二、指令排序示例 ---- 指令重排示例 : public class Main { // 使用 volatile 关键字修饰变量可以禁止指令重排..., 如果出现了, 则说明 线程内部执行顺序可能被颠倒了 , 出现了指令重排情况 ;

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    关于volatile与指令排序探讨

    写在开头 在之前学习我们了解到,为了充分利用缓存,提高程序执行速度,编译器在底层执行时候,会进行指令排序优化操作,但这种优化,在有些时候会带来 有序性 问题。 那何为有序性呢?...但有些时候,指令排序可以保证串行语义一致,但是没有义务保证多线程间语义也一致,我们继续看下面这段代码: 【代码示例2】 public class Test { private static...,所以代码(1)(2)(3)(4)之间不存在依赖关系,在运行时极可能发生指令排序,如将(4)在(3)前执行,顺序为(4)(1)(3)(2),这时输出就是0而不是4,但在很多性能比较好电脑上,这种重排序情况不易复现...二、内存屏障 变量声明为 volatile 后,在对这个变量进行读写操作时候,会通过插入特定 内存屏障 方式来禁止指令排序。...,至少需要三条CPU指令指令 1:把变量 count 从内存加载到CPU寄存器 指令 2:在寄存器中执行 count + 1 操作 指令 3:+1 后结果写入CPU缓存或内存 即使是单核 CPU

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    为什么要指令排序

    我们知道java在运行时候有两个地方可能用到重排序,一个是编译器编译时候,一个是处理器运行时候。 那么我们就应该问问为啥要用指令排序呢?...分析 编译期重排序有啥好处?...处理器为啥要重排序?...因为一个汇编指令也会涉及到很多步骤,每个步骤可能会用到不同寄存器,CPU使用了流水线技术,也就是说,CPU有多个功能单元(如获取、解码、运算和结果),一条指令也分为多个单元,那么第一条指令执行还没完毕...,就可以执行第二条指令,前提是这两条指令功能单元相同或类似,所以一般可以通过指令重排使得具有相似功能单元指令接连执行来减少流水线中断情况。

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    指令排序与内存屏障

    很简单易懂是吧,看着也能解决这个并发bug,但是最终glibc没有合入这个修改。而这其中原因呢,就要引出今天我们议题了:编译器和CPU会对指令进行重排序!...剧透一下,这段代码含义就是用汇编语言,在这里加入了一个内存屏障。好了,开始讲讲什么是指令排序,什么是内存屏障吧!...指令排序 编译器为了提高程序性能,有时不会按照程序代码对应指令顺序来执行,而是乱序执行(Out-of-order execution)。比如我们用gcc编译器都用过O2参数。...此外前面我有提到,编译器和CPU都会导致指令排序。...内存屏障与MESI 看完前面的内容,相信你已经认识到内存屏障对于阻止编译器和CPU指令排序作用,但其实CPU内存屏障却不止如此,还记得本系列上一篇文章介绍了CPU缓存一致性协议MESI吗?

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    什么是指令排序呢?

    01.什么是指令排序 指令排序是指编译器或CPU为了优化程序执行性能而对指令进行重新排序一种手段,重排序会带来可见性问题,所以在多线程开发中必须要关注并规避重排序。...从源代码到最终运行指令,会经过如下两个阶段排序。...并行指令集重排序,这是处理器优化一种,处理器可以改变指令执行顺序。 内存系统重排序,这是处理器引入Store Buffer缓冲区延时写入产生指令执行顺序不一致问题,在后续内容中会详细说明。...那么什么是并行指令排序呢? 如下图所示,假设某一段程序有多条指令,不同指令执行实现也不同。...至此,相信读者对指令排序导致可见性问题有了一个基本了解,但是在CPU层面还存在内存系统重排序问题,内存系统重排序也会导致可见性问题。

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