volatile 与 cache 的疑惑

最新推荐文章于 2025-05-28 11:31:41 发布
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     有一段DDR内存区，我用一个volatile变量指向起始位置，这段内存区会被一个FPGA以DMA的方式修改数据。

     如果我用volatile变量能否读取到FPGA修改后的内存数据，还是说我应该在读取volatile变量前使无效这段内存对应的cache？


    读取volatile变量对应的汇编语言是ldr r0 [r1]。这个语句会不会导致读取的r1对应地址是在cache中的数据，而不是内存中的实际数据？还是说volatile跳过cache，直接访问内存中的数据？


    查看过相关资料后得出答案：volatile不会跳过cache！！需要cache invalidate


传送门：volatile、内存屏障、Acquire&Release语义 三者的差别和关系(一) —— 之volatile

http://blog.youkuaiyun.com/answer3y/article/details/21476787


C语言中volatile关键字的作用

Linux C/C++并发编程实战（6）C/C++ 6种内存时序memory_order
二进制君
08-12 854
both end up with the same observable result), 这是乱序被允许出现所需要遵循的首要原则，也是为什么乱序虽然一直存在但却多数程序员大部分时间都感觉不到的根本原因。乱序的出现说到底是编译器，CPU 等为了让你程序跑得更快而作出无限努力的结果，程序员们应该为它们的良苦用心抹一把泪。从乱序的种类来看，乱序主要可以分为如下4种：..................
中国移动ML302模组（4G Cat.1 通信模组）TencentOS-tiny AT模组框架适配
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03-23 1628
关于AT模组框架，之前学习TencentOS-tiny是有写过一篇文章的，链接如下：还在用传统的方式驱动一个通信模组？不如一起来学习下TOS的AT模组框架吧！最近查看了TencentOS-...
深入理解 Java 中的 volatile 关键字
DC1020的博客
06-16 1525
在多线程编程中，确保共享变量的可见性是非常重要的。volatile 关键字就是为了解决这个问题而设计的。本文将深入介绍 volatile 关键字的作用、原理以及在实际开发中的应用场景。
Volatile 个人理解
ShuyaXX的博客
02-10 221
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深入理解 Java 中的 volatile 关键字：多线程编程的得力助手
qq_41934990的博客
05-28 274
原子性是指一个操作是不可分割的，要么全部执行，要么全部不执行。简单来说，当一个变量被声明为 volatile 时，它会保证对该变量的写操作会立即刷新到主内存中，而读操作会从主内存中读取最新的值，从而确保不同线程之间对该变量的操作能够及时可见。在上述代码中，虽然 count 变量被声明为 volatile 变量，但最终输出的 count 值可能会小于 10000，这是因为 count++ 操作不是原子操作，多个线程可能会同时读取到相同的 count 值，然后进行加 1 操作，导致部分操作丢失。
volatile和Cache一致性协议之MESI
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jjavaboy的专栏
08-14 1万+
转自：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920373.html volatile这个关键字可能很多朋友都听说过，或许也都用过。在Java 5之前，它是一个备受争议的关键字，因为在程序中使用它往往会导致出人意料的结果。在Java 5之后，volatile关键字才得以重获生机。 　　volatile关键字虽然从字面上理解起来比较简单，但是要用好不是一件
c语言缓存一致性,嵌入式C语言关键字volatile以及cache对数据一致性的影响
weixin_33458486的博客
05-21 736
1、数据一致性是一个重要的问题，它定义了不同的CPU、系统总线所有的master看到的是相同的一片内存。2、因为cache的存在，以及编译器对某些C语言语句的优化，使得CPU对某个内存变量的修改不能立刻更新到内存，或者其他系统的master修改了内存变量，但是CPU仍然使用cache中的值或者寄存器中的值来代表变量，此时就发生了数据一致性的问题：不同的系统总线master对同一个变量看到不同的值(...
c语言 变量 cache,嵌入式C语言关键字volatile以及cache对数据一致性的影响
weixin_42417004的博客
05-19 1243
1、数据一致性是一个重要的问题，它定义了不同的CPU、系统总线所有的master看到的是相同的一片内存。2、因为cache的存在，以及编译器对某些C语言语句的优化，使得CPU对某个内存变量的修改不能立刻更新到内存，或者其他系统的master修改了内存变量，但是CPU仍然使用cache中的值或者寄存器中的值来代表变量，此时就发生了数据一致性的问题：不同的系统总线master对同一个变量看到不同的值(...
嵌入式C语言关键字volatile以及cache对数据一致性的影响
05-10 856
1、数据一致性是一个重要的问题，它定义了不同的CPU、系统总线所有的master看到的是相同的一片内存。 2、因为cache的存在，以及编译器对某些C语言语句的优化，使得CPU对某个内存变量的修改不能立刻更新到内存，或者其他系统的master 修改了内存变量，但是CPU仍然使用cache中的值或者寄存器中的值来代表变量，此时就发生了数据一致性的问题：不同的系统总线master 对同一个变量看到不同的值（CPU也可以看做是系统总线的master）。 3、先看看编译器优化对数...
从CPU Cache出发彻底弄懂volatile/synchronized/cas机制
weixin_34041003的博客
02-19 574
个人技术博客：www.zhenganwen.top 变量可见吗 共享变量可见吗 首先引入一段代码指出Java内存模型存在的问题：启动两个线程t1，t2访问共享变量sharedVariable，t2线程逐渐将sharedVariable自增到MAX，每自增一次就休眠500ms放弃CPU执行权，期望此间另外一个线程t1能够在第7-12行轮询过程中发现到sharedVariable的改变并将其打印 ...
2024全网最全Java8 - volatile全方位解析专题(25秋招走起~)
Wangzc_1116的博客
08-11 394
volatile是Java程序员必备的基础，也是面试官非常喜欢问的一个话题，本文跟大家一起开启volatile学习之旅，如果有不正确的地方，也麻烦大家指出哈，一起相互学习~1.volatile的用法2.volatile变量的作用3.现代计算机的内存模型（计算机模型，总线，MESI协议，嗅探技术）4.Java内存模型（JMM）5.并发编程的3个特性（原子性、可见性、有序性、happen-before、as-if-serial、指令重排）
13 hbase源码系列（十三）缓存机制MemStore与Block Cache
rocky_24的博客
03-30 224
这一章讲hbase的缓存机制，这里面涉及的内容也是比较多，呵呵，我理解中的缓存是保存在内存中的特定的便于检索的数据结构就是缓存。之前在讲put的时候，put是被添加到Store里面，这个Store是个接口，实现是在HStore里面，MemStore其实是它底下的小子。那它和Region Server、Region是什么关系？Region Server下面有若干个Region，每个Regi...
Linux系统用户态根据虚拟地址获取物理地址的方式
tugouxp的专栏
08-09 4443
之前做项目的时候，也会遇到过根据页表，由虚拟地址翻译物理地址的需求，一般的做法是HACK内核，在内核中加入HACK代码，思路无非就是通过页表进行转换，但是现在有了一种新的方式，这种方式下，不需要HACK内核，也不需要重新编译内核，便能够根据进程的虚拟地址，得到它的物理地址，下面展开介绍。
volatile c语言关键字 / cache / 内存一致性
吾生也有涯，而知也无涯
10-27 699
volatile c语言关键字 / cache / 内存一致性
volatile能解决cache的数据一致性吗？答案是不能
天才之嵌入式
12-08 6702
以前对volatile的了解，都是可以防止被编译器优化，从而从内存中都读写数据。但当ddr中的数据被cache了以后，然后又是被命中了，那么下次你去读写数据时，CPU还是中cache中去操作的。这就引来了和硬件的不一致性，但简单的volatile也不能解决cache的一致性。因为CPU会认为当前的数据就是从内存中去读写的（cache也属于内存级别）。所以只能通过专门的cache一致性的writeb
Java中Volatile关键字详解
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一、基本概念 先补充一下概念：Java 内存模型中的可见性、原子性和有序性。 可见性： 　　可见性是一种复杂的属性，因为可见性中的错误总是会违背我们的直觉。通常，我们无法确保执行读操作的线程能适时地看到其他线程写入的值，有时甚至是根本不可能的事情。为了确保多个线程之间对内存写入操作的可见性，必须使用同步机制。 　　可见性，是指线程之间的可见性，一个线程修改的状态对另一个线程是可见的。也...
ARMV8 datasheet学习笔记3：AArch64应用级体系结构之Memory Type and Attributes
weixin_30537391的博客
05-12 229
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JAVA并发： cpu缓存、volatile原理与内存模型
wangbo199308的博客
09-20 328
1. volatile的应用 1.1 volatile的定义 Java ，为了确保共享变量能被准确和一致的更新，线程应该确保通过排它锁单独获取这个变量。 java语言提供了volatile，在某些情况下比加锁更加方便。如果一个字段被声明为volatile，Java线程内存模型确保所有线程看到这个变量的值是一致的。 1.2 通过代码演示volatile的使用 public class VolatileDemo { private static boolean stop = true; pu
从CPU缓存一致性到Volatile
成功不可复制，努力值得期待
07-05 456
​举个例子，当一台计算机是由多核CPU构成时，为了性能根据上面所说的写回策略，CPU-01从内存中加载了变量X，并将变量X改为9527（初始值为0）写入L1/L2 Cache中，并没有写入到主内存中，这时CPU-02从内存中读取变量X的值，则会读到错误的值，因为CPU-01没有更新变量X到内存中，此时内存中的值仍旧为0，这就是所谓的缓存一致性问题。举个例子，有个变量s，cpu操作变量s时，先检查 Cache Line里面有没有变量s，如果有则先更新Cache Line中的值，然后再写入到主内存；
C++ 函数声明后面加const是什么意思
最新发布
06-09
<think>嗯，用户想深入了解C++中函数声明后面加const的意义，这是个基础但容易混淆的概念。用户引用了我之前关于const成员函数的描述（对象状态保护、const对象调用权限等），但这次提问更聚焦于"声明语法"本身，需要更系统地讲解语法、语义和应用场景。用户展示过代码示例（Test类中的const成员函数），但示例里有个关键细节：test()函数试图调用非const成员函数geta()。这恰好是容易出错的地方，我应该在回答中强调——const成员函数只能调用其他const成员函数[^1]。另外用户提到的QString案例值得保留，它是标准库级的最佳实践。用户身份可能是：刚接触C++面向对象编程的开发者，或在阅读Qt等库代码时遇到const方法产生疑惑。提问方式说明他/她已经查阅过资料，但需要概念串联和常见陷阱提示。深层需求可能是想写出更安全的API设计，或调试const对象相关的编译错误。接下来组织答案时注意：1）先区分顶层const和成员函数const（用户问的是后者）；2）用对比表格说明重载差异；3）强调mutable的特殊性（用户示例没涉及这点）；4）补充"逻辑常量性"概念（和物理常量性对应），避免用户误以为const完全禁止修改。最后生成问题时要覆盖用户可能遇到的延伸场景：如何处理成员函数返回内部指针的const性？为什么有的const函数实际修改了数据（如缓存更新）？</think> ### C++ 函数声明后加 `const` 的作用与意义 在 C++ 中，成员函数声明后加 `const` 修饰符（如 `void func() const;`）具有以下核心特性和作用： --- #### **1. 保证对象状态不变性** - **作用**：标记该成员函数不会修改类的任何**非 `mutable` 成员变量**。 - **示例**： ```cpp class Counter { int count = 0; // 普通成员变量 mutable int access = 0; // mutable 成员变量 public: int getCount() const { // count++; // 错误：禁止修改非 mutable 成员 access++; // 合法：允许修改 mutable 成员 return count; } }; ``` - **编译检查**：若函数尝试修改非 `mutable` 成员，编译器直接报错[^1]。 --- #### **2. 支持 const 对象调用** - **权限控制**：`const` 对象（如 `const MyClass obj;`）**只能调用 const 成员函数**。 - **示例**： ```cpp const Counter c; c.getCount(); // 合法（getCount 是 const 函数） // c.reset(); // 错误：reset() 若非 const 函数则不可调用 ``` - **设计意义**：确保 `const` 对象的逻辑不可变性[^2]。 --- #### **3. 参与函数重载** - **签名区分**：`const` 是函数签名的一部分，允许定义同名但 `const` 属性不同的重载函数。 - **应用场景**： ```cpp class Data { std::vector<int> values; public: // 非 const 版本：允许修改成员 int& operator[](int index) { return values[index]; } // const 版本：只读访问 const int& operator[](int index) const { return values[index]; } }; ``` - **编译器决策**： - `Data d; d[0] = 5;` 调用非 `const` 版本 - `const Data cd; cd[0];` 调用 `const` 版本 --- #### **4. 提高代码健壮性与可读性** - **可读性**：明确标识函数的只读性质，降低理解成本。 - **健壮性**： - 防止意外修改对象状态 - 支持多线程安全访问（`const` 函数天然具备线程安全基础，但需配合其他机制） --- ### 关键注意事项 1. **`mutable` 成员**： ```cpp mutable int cache; // 可在 const 函数中被修改 ``` 2. **调用限制**： - `const` 成员函数**只能调用其他 `const` 成员函数**（如示例中的 `getCount()` 调用其他 `const` 函数）。 3. **返回类型**： - 返回内部数据时，通常返回 `const` 引用（如 `const int&`），防止外部意外修改。 --- ### 总结 | **特性** | **作用** | |---------------------|---------------------------------------| | 对象状态保护 | 禁止修改非 `mutable` 成员 | | `const` 对象支持 | 允许 `const` 对象调用 | | 函数重载 | 与非 `const` 版本区分 | | 代码健壮性 | 防止误操作，提高线程安全基础 | 相关问题： 1. `mutable` 成员变量在哪些场景下适用？ 2. `const` 成员函数中如何修改类的状态？ 3. 如果函数同时被 `const` 和 `volatile` 修饰，会发生什么？ 4. `const` 成员函数如何影响对象的拷贝和移动语义？
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