C 如何在多核心系统中访问共享内存

在多核系统中，例如2、4、8核，我们通常使用互斥量和信号量来访问共享内存。然而，我可以预见，这些方法将导致未来多核系统的高开销。对于未来的许多核心系统来说，有没有其他更好的方法来访问共享内存。

就是这样一种方法。

1）只锁定正在访问的内存部分，而不是整个表！这是在一个大哈希表的帮助下完成的。桌子越大，锁定机构越精细

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2） 如果可以，只锁定写入，而不锁定读取（这要求在更新“以前的值”时读取“以前的值”不会出现问题，这通常是一个有效的情况）。

我不确定您希望在未来走多远。但从长远来看，我们现在所知道的共享内存（任何内核都可以访问的单个地址空间）是不可伸缩的。因此，编程模型将不得不在某个时刻发生变化，使程序员的生活变得更加艰难，就像我们使用多核时那样

但就目前而言（也许再过10年），你可以摆脱事务性内存和其他硬件/软件把戏

我之所以说共享内存从长远来看是不可伸缩的，仅仅是因为物理原因。（类似于单芯/高频击中屏障的方式）

简而言之，晶体管不能缩小到原子大小（除非有新技术），信号的传播速度也不能超过光速。因此，内存将变得越来越慢（相对于处理器而言），在某个时候，共享内存变得不可行

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我们现在已经可以在多套接字系统上看到NUMA的这种效果。大型超级计算机既不是共享内存，也不是缓存一致性。

在任何多处理器/核心/线程化应用程序同步中，访问最低级别的共享内存取决于总线锁。这种锁可能会导致数百个（CPU）等待状态，因为它还包括锁定那些具有包括DMA在内的总线主控设备的I/O总线。从理论上讲，当程序员确信被锁定的内存区域不会受到任何I/O总线的影响时，可以设想一种可以调用的中级锁。这样的锁会快得多，因为它只需要将CPU缓存与主存同步，主存的速度很快，至少与最慢的I/O总线的延迟相比是如此。程序员是否有能力决定何时使用哪个总线锁，这给它的主流可行性增加了令人担忧的影响。这样的锁还可能需要自己的专用外部引脚来与其他处理器同步

在多处理器Opteron系统中，每个处理器都有自己的内存，它成为所有已安装处理器都可以“看到”的整个内存的一部分。一个处理器试图访问一个连接到另一个处理器的内存，它将通过高速互连总线（称为超级传输）透明地完成对负责该内存的处理器（NUMA概念）的访问，尽管速度较慢。只要处理器及其核心使用物理连接到它的内存，处理速度就会很快。此外，许多处理器配备了多条外部内存总线，以增加其总体内存带宽

理论上，在Opteron系统上，可以使用HyperTransport互连实现中级锁定

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对于任何可预见的未来，通过实施有效的算法（以及相关的数据结构），实现尽可能少、时间尽可能短的锁定的经典方法仍然适用。

但是它很慢，不是吗？最快的实现是什么？此页面可能还提供了更多信息：@metallicprade-目前速度较慢，但部分原因似乎是内核数量较少，但是，考虑到锁定方法的问题，以及它有多新，这可能仍然是目前最好的方法。有一篇关于超级计算机的好文章把它放在了上下文中。但我认为它不具有可扩展性。它的主要目的是简化编程，避免锁可能出现的错误。