如果我在 _mm_clflushopt() 之后不发出 _mm_sfence() 会发生什么（坏的）？

Question

在释放内存之前，我正在从 CPU 缓存中清除内存范围。理想情况下，我只想放弃这些缓存行而不将它们保存到内存中。因为没有人会使用这些值，并且再次获得该内存范围的人（在malloc()/new/_mm_malloc() 等之后）将首先用新值填充内存。作为this question suggests，目前似乎没有办法在x86_64上实现理想。

因此我在做_mm_clflushopt()。据我了解，在_mm_clflushopt() 之后，我需要调用_mm_sfence() 以使其非临时存储对其他内核/处理器可见。但在这种特定情况下，我不需要它的商店。

所以如果我不打电话给_mm_sfence()，会不会发生不好的事情？例如。如果其他一些核心/处理器能够足够快地再次分配该内存范围，并开始用新数据填充它，是否会发生新数据同时被当前核心刷新的旧缓存覆盖？

编辑：快速的后续分配不太可能，我只是在描述这种情况，因为我需要程序在那里也正确。

Answer 1

clflushopt 对于这个用例来说是个糟糕的主意。在覆盖它们之前从缓存中逐出行与您想要的相反。如果它们在缓存中很热，则可以避免 RFO（为所有权而读取）。

如果您使用的是 NT 商店，他们会取消任何仍然很热的线路，因此不值得花周期先做 clflushopt。

如果不是，保证最坏的情况，你完全是在自找麻烦。请参阅Enhanced REP MOVSB for memcpy，了解有关写入内存以及 RFO 与无 RFO 存储的更多信息。 （例如，rep movsb 至少可以在 Intel 上进行无 RFO 存储，但仍将数据热留在缓存中。）请记住，L3 命中可以比进入 DRAM 更快地满足 RFO。

如果您要编写一个带有常规存储的缓冲区（这将是 RFO），您可以在它上面 prefetchw 以在您准备好实际写入之前使其进入 L1D 中的独占状态。

clwb (Cache-Line Write Back (without evicting)) 可能在这里有用，但我认为 prefetchw 至少也一样好，如果不是更好的话（尤其是在 AMD 上 @ 987654322@ 可以在缓存之间传输脏行，因此您可以在 L1D 中获取仍然脏的行，并且能够替换该数据而无需将旧数据发送到 DRAM。）

理想情况下，malloc 将为您提供在当前内核的 L1D 缓存中仍然很热的内存。如果你发现很多时候，你得到的缓冲区仍然是脏的，并且在另一个内核上的 L1D 或 L2 中，然后查看具有每个线程池或某种类似 NUMA 的 malloc线程意识。

据我了解，在_mm_clflushopt() 之后，我需要调用_mm_sfence() 以使其非临时存储对其他内核/处理器可见。

不，不要将clflushopt 视为商店。它不会使任何新数据全局可见，因此它不会与内存操作的全局顺序交互。

sfence 使 您的 线程的后续存储等待直到刷新的数据一直刷新到 DRAM 或内存映射的非易失性存储。

如果您要刷新由常规 DRAM 支持的行，则只需在存储之前使用sfence，该存储将启动非连贯 DMA 操作，该操作将在不检查缓存的情况下读取 DRAM 内容。由于其他 CPU 内核确实总是通过缓存，sfence 对您没有用处或没有必要。 （即使 clflushopt 一开始是个好主意。）

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即使您在谈论实际的 NT 商店，其他核心最终也会看到您的商店，而没有 sfence。如果您需要确保他们看到您的 NT 商店之前他们看到一些后来的商店，您只需要 sfence。我在Make previous memory stores visible to subsequent memory loads中解释了这一点

会发生不好的事情吗？

不，clflushopt 不会影响缓存一致性。它只是触发回写（和驱逐），而不会让以后的存储/加载等待它。

您可以clflushopt 分配内存并由另一个线程使用，而不会影响正确性。