最近學習體系結構，對共享內存 (shared memory) 的系統(tǒng)的理解不佳，感覺需要專門補一補。于是找到了這本小冊子：A Primer on Memory Consistency and Cache Coherence，看起來似乎很不錯呼胚。陸放翁說得好：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行息裸∮”雖然我是沒法把這些東西實現(xiàn)出來了，但讀書筆記還是應該做一做的呼盆。
這本書主要介紹在共享內存的系統(tǒng)中的兩個概念：memory consistency 和 cache coherence年扩。這兩者似乎分別被翻譯為“內存一致性”和“緩存一致性”，不過這里的“一致性”卻對應著兩個不同的詞访圃，因此我在下文中還是老老實實寫英文吧厨幻。
Consistency
Memory consistency 是用來定義正確性的。然而這個“正確性”本身就很難下定義腿时。在一個單線程的任務中况脆，我們很容易說明什么是正確的，因為指令之間是有邏輯上的順序的批糟；即使有 out-of-order execution格了，那處理器也必須保證它看起來像是順序執(zhí)行的。但是對于多線程的任務徽鼎，這就很麻煩了：由于多條指令可能是并發(fā)執(zhí)行的盛末，我們在沒有進一步的約束條件下是很難說只有唯一一種正確結果的，有可能很多種結果都可以被認為是對的纬傲。
文中舉了一個現(xiàn)實生活中的例子满败，我覺得用 CS 的語言講出來大概是：有兩個線程分別訪問共享內存中的同一個位置肤频，前者更新一條數(shù)據(jù)叹括，后者要獲取這個更新的數(shù)據(jù)。本來應該先寫再讀的宵荒，這樣才能保證后者讀來的是正確的汁雷；但是不知怎么的，在物理上卻是后者先讀了报咳，那么它自然就讀到了無效的數(shù)據(jù)侠讯，這就是一個 consistency 的問題。一個 consistency model 需要定義這種行為是不是正確的暑刃。
Coherence
Cache coherence 是對程序不可見的厢漩，是讓 shared memory 系統(tǒng)上的各個 caches 合在一起看起來就像一個單核的機器上的 cache 一樣的。我覺得這句話說得比較關鍵：
Correct coherence ensures that a programmer cannot determine whether and where a system has caches by analyzing the results of loads and stores. This is because correct coherence ensures that the caches never enable new or different functional behavior.
但說實話這個理由我沒看懂岩臣，先放著溜嗜。
文中的現(xiàn)實生活的例子大概是這個意思：有一個核心宵膨，它自己的 cache 里記錄了內存中某個地方的數(shù)據(jù)，然后這個數(shù)據(jù)被其他人改了炸宵，因此它自己的 cache 里的數(shù)據(jù)就無效 (stale) 了辟躏，這就需要 coherence 來進行約束。
結語
我覺得我對 consistency 和 coherence 的異同的理解還不是很到位土全，甚至有可能是錯誤的捎琐。慢慢往下讀吧。
