东莞哪家公司做网站好,深圳夫博网站建设有限公司,网站建设需要注意哪些事项,免费安全1 前言
Memory consistency model定义了使用Shared memory(共享内存)执行多线程(Multithread)程序所允许的行为规范。RISC-V使用的内存模型是RVWMO(RISC-V Weak Memory Ordering)#xff0c;RVWMO内存模型是根据全局内存顺序(global memory order)定义的#xff0c;全局内存…1 前言
Memory consistency model定义了使用Shared memory(共享内存)执行多线程(Multithread)程序所允许的行为规范。RISC-V使用的内存模型是RVWMO(RISC-V Weak Memory Ordering)RVWMO内存模型是根据全局内存顺序(global memory order)定义的全局内存顺序是所有harts产生的内存操作的总顺序。通常多线程程序有许多不同的可能执行每个执行都有自己对应的全局内存顺序。
全局内存顺序是通过内存指令生成的基本load和store操作来定义的。内存操作的程序顺序(program order)反映了生成每个load和store的指令在该处理器的动态指令流中逻辑布局的顺序。例如一个简单的有序处理器执行该处理器指令的顺序。在分析任何一个内存模型时要紧紧抓住全局内存顺序和程序顺序去分析。
当一个load的返回值确定时我们就说它已经执行了。当store在pipeline内执行时不是说它执行了只有当它的值被传播到全局可见内存时才执行。从这个意义上说全局内存顺序也代表了一致性协议和/或内存系统的其他部分的贡献将每个hart发出的(可能是重新排序的)内存访问交错到所有hart共同的单个总顺序中。
RISC-V的RVWMO模型主要包含了preserved program order(PPO)、load value axiom、atomicity axiom和progress axiom。preserved program order由Overlapping-Address Orderings、Explicit Synchronization、Syntactic Dependencies和Pipeline Dependencies组成的。load value axiom、atomicity axiom和progress axiom三者共同组成了memory model axiom。 2 preserved program order
任何给定的程序执行的全局内存顺序都遵循每个hart的部分(但不是全部)程序顺序。全局内存顺序必须遵守的程序顺序的子集称为保留程序顺序(preserved program order)。从概念上讲如果一个hart的某段程序时保留程序顺序那么这段程序必须被其它hart以相同的顺序观察到。另一方面从其它hart角度来看来自一个hart的未按保留的程序顺序排序的事件可能看起来是重新排序的。
保留程序顺序的完整定义如下(请注意AMOs是同时load和store的)如果a在程序顺序中先于b内存操作a在保留程序顺序中先于内存操作b(因此也在全局内存顺序中)且a和b都访问常规主存不是I/O区域并且以下任何一种情况(每个小节)都有效 2.1 Overlapping-Address Orderings
请看RISC-V笔记——重叠地址排序 2.2 Explicit Synchronization
请看RISC-V笔记——RVWMO基本体和RISC-V笔记——显式同步 2.3 Syntactic Dependencies
请看RISC-V笔记——语法依赖 2.4 Pipeline Dependencies
请看RISC-V笔记——Pipeline依赖 3 memory model axiom
memory model axiom(内存模型公理)是RVWMO的重要组成部分。它由以下三部分组成。
load value axiomatomicity axiomprogress axiom
这三者的介绍在这篇文章RISC-V笔记——内存模型公理 4 总结
内存一致性模型有弱和强之分。弱内存模型允许更多的硬件实现灵活性并且比强模型提供更好的性能、每瓦性能、功率、可伸缩性和硬件验证开销但代价是更复杂的编程模型。强模型提供了更简单的编程模型但代价是对可以在pipeline和内存系统中执行的(非投机的)硬件优化施加了更多的限制并且反过来在功耗、面积开销和验证负担方面施加了一些成本。
RVWMO是一种弱模型它使架构师能够构建简单有效地实现、深入嵌入更大的系统并服从复杂的内存系统交互的实现或者任何其他可能性并高效地支持编程语言内存模型。
为了方便从其他体系结构移植代码一些硬件实现可能会选择实现Ztso扩展该扩展在默认情况下提供更严格的RVTSO排序语义。为RVWMO编写的代码自动地和固有地与RVTSO兼容但是假设RVTSO编写的代码不能保证在RVWMO实现上正确运行。事实上大多数RVWMO实现将(也应该)拒绝只运行RVTSO的二进制文件。因此每个实现都必须选择是否优先考虑与RVTSO代码的兼容性例如为了便于从x86移植。
在RVTSO下为RVWMO编写的代码中的一些fence或memory排序可能变得多余。RVWMO对ZTSO实际造成的成本是取值这些fence指令的开销例如FENCE R,RW和FENCE RW,W这些指令在该实现上变成NoP操作。但是如果希望与非ZTSO实现兼容则这些fences必须保留在代码中
