在 x86-64 上，系统崩溃时“movnti”或“movntdq”指令是原子的吗？

Question

当使用像 Intel optane DCPMM 这样的持久内存时，如果在执行 movnt 指令时系统崩溃（断电），是否可以在重新启动后看到部分结果？

为了：

• 4 或 8 字节movntix86 保证原子用于其他目的？
• 16 字节 SSE movntdq/movntps不保证原子性，但实际上可能在支持持久内存的 CPU 上。
• 32 字节 AVX vmovntdq/vmovntps
• 64 字节 AVX512 vmovntdq/vmovntps全线商店
• 奖励问题：MOVDIR64B在支持它和 DC-PM 的未来 CPU 上保证了 64 字节写入原子性。例如Sapphire Rapids Xeon / Tiger Lake / Tremont。

movntpd假定与 相同movntps。

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Answer 1

以下操作保证是持久原子的：

• 不跨越 8 字节边界到达任何有效内存类型位置的存储微指令，以及
• MOVDIR64B。

请注意，英特尔 SDM V3 第 8.1.1 节中提到的所有原子保证都适用于持久内存。

此外，以下操作始终是原子的：

• 缓存行刷新（CLFLUSH或CLFLUSHOPT），
• 缓存行写回 ( CLWB)，以及
• 非架构缓存行驱逐。
• Intel 处理器上的完整写入组合缓冲区刷新。WCB 的存在和大小以及刷新的原因是特定于实现的。请参阅：（持久性）将英特尔非临时存储排序到同一高速缓存行。

vmovntdq对于其他所有内容（包括 64 字节 AVX512 /vmovntps全线存储），没有架构上的持久原子性保证。

这些保证适用于异步 DRAM 刷新 (ADR) 平台和增强型异步 DRAM 刷新 (eADR) 平台。（在 eADR 上，缓存层次结构位于持久性域中。请参阅：构建具有可靠性、可用性和可服务性的持久性内存应用程序。）

这个答案基于我与 Andy Rudoff（英特尔）的私人通信。