caffe数据同步

cpu_data()和mutable_cpu_data() 区别： 

mutable_cpu_data()多了一句head_ = HEAD_AT_CPU;是因为它返回的cpu_ptr_是可以被修改的，不像cpu_data()中返回(const void*)cpu_ptr_不可修改，这样，在下一次cpu或者gpu数据同步的时候，会知道这里的数据可能被修改过。

const void* SyncedMemory::cpu_data() {
  check_device();
  to_cpu();
  return (const void*)cpu_ptr_;
}

void* SyncedMemory::mutable_cpu_data() {
  check_device();
  to_cpu();
  head_ = HEAD_AT_CPU;
  return cpu_ptr_;
}

SyncedHead hand_ 数据状态，有四种状态： UNINITIALIZED（未初始化）, HEAD_AT_CPU（最新数据在内存中）, HEAD_AT_GPU（最新数据在内存中）, SYNCED（内存显存数据已同步）

to_cpu()用来将显存数据同步到内存，to_gpu()用来将内存数据同步到显存

内存显存数据不同步时，并不会立马调用to_cpu()或者to_gpu()使数据同步，只改变数据状态 hand_。只有在获取数据的时候才会先去同步数据，再返回数据。

状态转换图如下：最先在这里看到这个图片：https://blog.youkuaiyun.com/u010414386/article/details/52346192（作者写的很好啊，可惜后来没有更了）

// Assuming that data are on the CPU initially, and we have a blob.

//首先假设初始化时数据在cpu中（内存）,此时状态为HEAD_AT_CPU
const Dtype* foo;
Dtype* bar;
foo = blob.gpu_data(); // data copied cpu->gpu.

//这时调用to_gpu()会将数据复制至gpu,因为之前状态是状态HEAD_AT_CPU，此时变为SYNCED
foo = blob.cpu_data(); // no data copied since both have up-to-date contents.

//这时调用to_cpu()因为之前状态是SYNCED，所以不会复制数据,状态不变
bar = blob.mutable_gpu_data(); // no data copied.

//这时调用to_gpu()因为之前状态是SYNCED，所以不会复制数据,但状态变为HEAD_AT_GPU
// ... some operations ...
bar = blob.mutable_gpu_data(); // no data copied when we are still on GPU.

//这时调用to_gpu()因为之前状态是HEAD_AT_GPU，所以不会复制数据,但状态仍为HEAD_AT_GPU
foo = blob.cpu_data(); // data copied gpu->cpu, since the gpu side has modified the data

//这时调用to_cpu()因为之前状态是HEAD_AT_GPU，所以会复制数据,状态改为SYNCED
foo = blob.gpu_data(); // no data copied since both have up-to-date contents

//这就跟前面类似了
bar = blob.mutable_cpu_data(); // still no data copied.
bar = blob.mutable_gpu_data(); // data copied cpu->gpu.
bar = blob.mutable_cpu_data(); // data copied gpu->cpu.