在核心之间共享数据的最有效方法

Question

在多个核心之间共享数据的效率最高。当然你可以使用共享内存，但也需要付出代价。假设一个核心不断写入变量，而另一个核心必须不断地从中读取。使用MESI高速缓存一致性协议，写入内核将使读取内核不时地使其高速缓存无效。因此，在这种情况下，共享数据的最有效方式是什么。

Answer 1

在典型的共享内存计算机上，您描述的方案可能已经是最有效的方法：

• 核心A写入内存位置。使Core B的副本无效。
• Core B从内存或Core A的缓存中获取数据。

无论哪种方式，数据必须从Core A发送到Core B.现代处理器中的Cache一致性有时会支持直接缓存到缓存的传输而不会一直到内存。

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您希望避免（尽可能）过度锁定共享资源。这将增加两个方向的缓存一致性流量（和延迟）。

Answer 2

一种常见且通用的方法是尽可能使用每核数据结构。

例如，在生产者 - 消费者场景中，每个消费者处理器都可以拥有队列的一部分并对其进行操作。只有当他们用完工作项时，他们才能联系生产者处理器。

当然，这并不总是可行，但如果工作项可以通过这种方式构建，则可以减少核心之间的相互依赖性，并使应用程序可以扩展到核心数量。

此技术已在Solaris OS中广泛使用。有关详细信息，请参阅Multicore Application Programming: for Windows, Linux, and Oracle Solaris。

Answer 3

这取决于你能忍受的陈旧程度（请告诉我们）。

如果您需要更新以尽快传播，这已经是最有效的解决方案。如果您可以容忍毫秒或秒的过期数据，则可以为每个核心使用不同的内存位置，并使用计时器进行同步。