多核平台下Cache的False Sharing问题

多核平台下Cache的False Sharing问题(来自网上的文字，备忘而已）

文章分类:JavaEye

    多核平台下，现有的单线程应用程序将逐步被多线程应用程序所取代，而有效的使用cache是构建高性能多线程应用程序的关键之一。然而，在多线程的程序中对于cache的不正确使用将严重影响系统性能。

    cache使用中常见的一个问题是false sharing。当不同的线程同时读写同一cache line上不同数据时就可能发生false sharing。false sharing会导致多核处理器上严重的系统性能下降。

    如在Intel Core 2 Duo处理器平台上, L2 cache是由两个core共享的而L1 data cache是分开的，由两个core分别存取。cache line的大小是64 Bytes。假定有一个全局数组int g[2]由2个线程A和B共享读写，该数组一共8个字节位于同一条cache line上。

    经过2个线程的读操作，该cache line在两个L1 cache中将都处于shared状态。此时假设线程A改写了其中一个数组元素g[0]，将使这个core上的这条cache line将变为modified状态, 而另外一个core上的对应的cache line将变成invalid状态，此时若线程B马上读取g[1]，为了确保cache一致性，这条cache line的更新数据必须被传输到所需数据的那个core上。若读写的次数频繁，将增大cache miss的次数，严重影响系统性能。

解决false sharing问题的方法：
    1. 增大数组元素的间隔使得由不同线程存取的元素位于不同的cache line上
    2. 在每个线程中创建全局数组各个元素的本地拷贝，然后结束后再写回全局数组false sharing是多线程程序开发的常见问题，需要引起程序员们的重视。