Может ли когерентность кэша повлиять на работу многопоточного Java-приложения? Или все проблемы решает виртуальная машина?
В каких случаях один и тот же многопоточный код будет работать по-разному в зависимости от кэш-памяти?
Stack Overflow на русском — это сайт вопросов и ответов для программистов. Присоединяйтесь! Регистрация займёт не больше минуты.
Присоединиться к сообществуМожет ли когерентность кэша повлиять на работу многопоточного Java-приложения? Или все проблемы решает виртуальная машина?
В каких случаях один и тот же многопоточный код будет работать по-разному в зависимости от кэш-памяти?
По идее для объектов, отмеченных volatile когерентность должна обеспечиваться независимо от аппаратной поддержки когерентности кэшей.
У большинства современных (SMP) компьютеров обеспечение когерентности кэша встроено в конструкцию. Этого нет (насколько мне известно) у HPC (high performance computing) кластеров. Знаю, что в реализации JVM для них обещают Truly portable threads and synchronization model.
Вообще же, проблемы с параллельными потоками всегда на совести программиста.
В общем случае, JVM
и проблема cache coherence
- это 2 совершенно разных уровня взаимодействия с железом компьютера. Проблема cache coherence
всегда решается на уровне процессора, в 99% случаев это происходит аппаратно (в архитектуре Intel
, насколько мне известно, для этого используются протоколоы MESIF и MOESI.).
Единственное, на что реально может влиять cache coherence
- это на производительность приложения (например, как влияют промахи кэша).
Теория подсказывает, что ситуация, которой стоит избегать - это помещение нескольких переменных в строку кэша и постоянные чтения-записи между ними. Очевидно, что это плохо, т.к накладные затраты на синхронизацию кэшей будут немаленькими (разумеется, в случае, если это как-либо не соптимизится).
Практика же подсказывает, что в Java
выиграть на этом вряд ли удастся.
Три уровня JVM
(код - байт-код - оптимизирующий в native код runtime) слабо подразумевают оптимизации такого рода. Если бы речь шла о C++
, то еще можно было бы что-нибудь придумать, а здесь, предполагаю, что это практически невозможно, если, разумеется, не использовать JNI
.
volatile
и, вообще, синтаксического сахара языков, то я, например, представляю себе все так - у любого многоядерного десктопного процессора (это просто пример, разумеется) на каждое ядро приходится своя кэш-память. Пусть у нас есть фрагмент программы, который выполняется на нескольких ядрах, и получилось так, что какие-то данные угодили в строчку кэша сразу двух ядер, то некоторые операции чтения-записи должны быть синхронизированы в двух кэшах. Как я полагаю, в 99% современных неоднопроцессорных систем, эта проблема решена аппаратно и давным давно.
25 окт 2011 в 21:19
Java
. Я предполагаю, что никак, т.к вещи вроде [1][таких] в Jav'e
без JNI
невозможны. [1]: software.intel.com/en-us/articles/…
25 окт 2011 в 21:24