关于本章

本章记录阅读 lock free 主题的文章。

文章总结

作者的写作思路: 先抛出问题，然后概述技术图景，然后自底向上地描述各种技术；

在 preshing Memory Reordering Caught in the Act 中，抛出问题；

在 preshing An Introduction to Lock-Free Programming 综述 lock-free programming的技术；

在下面两篇文章中描述各种可能的memory reordering，底层的、控制memory ordering的技术:

1、 compile-time: preshing Memory Ordering at Compile Time

2、runtime: preshing Memory Barriers Are Like Source Control Operations

在 preshing Weak vs. Strong Memory Models 中，讨论了hardware memory model，它决定了runtime memory ordering。

preshing Memory Reordering Caught in the Act

结合具体的例子来说明 memory reordering的存在，显然memory reordering是编写lock-free concurrent program的挑战、

阅读完这篇文章，有如下疑问:

1、memory barrier 和 full memory barrier

2、memory barrier 和 acquire-release semantic

preshing An Introduction to Lock-Free Programming

介绍了lock-free的含义

介绍了lock-free programming的技术总览

preshing Memory Ordering at Compile Time

介绍了compiler barrier，以及memory barrier 和 compiler barrier的关系。

Memory barrier 和 compiler barrier的关系

memory barrier 会产生 compiler barrier的效果，它们是 Implied Compiler Barriers。

关于这一点，在 preshing Memory Barriers Are Like Source Control Operations 中也有总结:

any operation which acts as a memory barrier also prevents compiler reordering.

preshing Memory Barriers Are Like Source Control Operations

介绍各种memory barrier，我们使用memory barrier的目的是: "You can enforce correct memory ordering on the processor by issuing any instruction which acts as a memory barrier. "

在高级programming language，比如C++中，各种memory semantic其实最终都是依赖于这些memory barrier instruction来实现的，关于这一点，在:

1、在 preshing Acquire and Release Semantics 中，有这样的介绍:

it’s not hard to see that acquire and release semantics can be achieved using simple combinations of the memory barrier types I described at length in my previous post.

Memory barrier and memory reordering

这篇文章所总结的四种memory barrier分别对应了四种memory reordering。

Memory reordering的基本原则

compiler、CPU进行memory reordering的基本原则

Memory model of CPU/hardware memory model

这是作者的系列文章都会涉及到的一个问题。主要是在文章 preshing Weak vs. Strong Memory Models 中进行了讨论。

控制memory ordering

控制runtime memory ordering

这涉及了CPU的运行机制

控制compile-time memory ordering

这涉及了compiler、programming language specialization，尤其是expression evaluation的问题

下面是一些draft

draft function call acts as a compiler barrier

在阅读Memory Reordering Caught in the Act的例子的source code的时候，发现了下面的内容:

class MersenneTwister
{
    unsigned int m_buffer[MT_LEN];
    int m_index;

public:
    MersenneTwister(unsigned int seed);
    // Declare noinline so that the function call acts as a compiler barrier:
    unsigned int integer() __attribute__((noinline));
};

显然，上述compiler barrier是compile-time对memory ordering进行控制。

下面是Google: function call acts as a compiler barrier

stackoverflow c++ atomic: would function call act as memory barrier?

preshing Memory Ordering at Compile Time

Fence VS atomic variable

在 preshing Acquire and Release Semantics # Without Fences in Portable C++11 中，对这个话题进行了讨论。