为什么内存屏障不只阻止每个特定内存地址的指令？

Why don't memory barriers only block instructions per specific memory address?

本文关键字：内存 地址 指令 为什么      更新时间：2023-10-16

据我所知，内存屏障将"分离"加载/存储(取决于使用的屏障类型)，而不考虑与"fenced"指令相关的内存地址。因此，如果我们有一个原子自增对象，周围是load和store:

LOAD A
STORE B
LOAD C
LOCK ADD D    ; Assume full fence here
LOAD E
STORE F

操作A、B和C的指令必须在D之前完成;E和F必须在d之后才能开始

但是，由于LOCK只应用于地址D，为什么要限制其他指令呢?在电路中是否太复杂而无法实现?还是另有原因?

基本原因是因为fence的基本意图是强制排序，所以如果fence只影响对其应用的特定项的读/写，则它将无法完成其工作。

例如，您经常会遇到这样的模式:

prepare some data
signal that the data is ready

: 

consume some data
signal that the memory used for the data is now free

在这种情况下，用作"信号"的内存位置可能是你要用栅栏保护的东西——但它不是唯一真正需要保护的东西。

在第一种情况下，我必须确保所有写数据的代码都被执行，并且只有在所有代码都完成之后，才会设置信号。

另一个线程可以看到信号被设置。基于此，它知道它可以读取与信号相关的所有数据，而不仅仅是信号本身。如果篱笆只影响信号本身，这意味着其他正在写数据的代码可能仍然在信号之后执行——然后我们会在写数据的代码和试图读取数据的其他代码之间发生冲突。

理论上，我们可以通过在写入的每个数据块周围使用栅栏来解决这个问题。在现实中，我们几乎肯定希望避免这种情况——栅栏是相当昂贵的，所以我们通常更喜欢写入大量的数据，然后使用单个栅栏来指示整个内存"块"已经准备好了。

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