什么是真正的分享？

Question

在阅读此问题时，我遇到了“虚假共享”和“真实共享”这两个术语。我读了什么是虚假共享，但在真实共享上我什么也找不到。尽管在提到的问题中该术语被描述为“建设性干扰”，但我仍然不明白它的含义。

Answer 1

这就是我从硬件设计角度理解的真共享和假共享。如果我错了请纠正我。

内核在访问变量时加载一个内存块，以减少内存访问时间。在多核系统中，需要保持这些“高速缓存线”之间的一致性。即使这样，缓存未命中也可能由于多种原因而发生，其中两个是两种类型的数据共享的结果。

“真正的数据共享”，其中两个核心尝试访问和修改同一个字，导致另一个核心中的缓存行连续无效。假设缓存行大小为 2 个字，核心 0 和核心 1 正在尝试修改地址 0x100。假设字节存储，2字缓存行大小意味着0x100 ~ 0x108将被加载到核心0和核心1的缓存中。现在，当核心0修改0x100处的数据时，核心1中的缓存行无效。当核心 1 修改 0x100 处的数据时，它必须使用核心 0 缓存中的数据更新其缓存行，并且核心 0 中的缓存行无效。此后它将写入 0x100。现在，如果这种情况在循环中发生，则大量带宽会浪费在缓存维护上。这是由于真实共享导致的缓存未命中，其中核心之间存在数据字的“真实共享”。

第二种类型是“错误的数据共享”，其中两个核心尝试访问和修改同一缓存行内的两个不同字，导致另一个核心中的缓存行持续失效。以前面的示例为例，假设核心 0 想要修改 0x100，核心 2 想要修改 0x104。现在，当核心 0 修改 0x100 处的数据时，核心 1 缓存行将失效。当核心 1 修改 0x104 处的数据时，它必须使用核心 0 缓存中的数据更新其缓存行，并且核心 0 中的缓存行无效。此后它将写入0x104。当在循环中完成时，这也会导致性能损失。这里的性能损失是由于两个核心之间的数据“错误共享”造成的。

Answer 2

真正的共享是一个核心访问已加载到单个缓存行中的多个附近内存地址。第一次访问之后的每次访问都受益于缓存。