CPU 性能优化手段 - 缓存
为了避免 CPU 访问主内存的时间开销，处理器会利用高速缓存来提高性能。
CPU 缓存模型：
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多级缓存
L1 Cache (一级缓存) CPU第一级高速缓存，分为数据缓存和指令缓存，一般服务器 CPU 的缓存容量通常在32-4096KB
L2 Cache （二级缓存）为了突破一级缓存的容量限制，提高CPU的性能，CPU外部放置的高速存储器。
L3 Cache （三级缓存）同理二级缓存，提高缓存的容量限制，一般多核共享 L3 缓存，
CPU 优先一级缓存查找数据，逐级查找，最后到外置硬盘。
缓存协议
缓存协议为了处理多核 CPU 缓存数据一致性问题，在多核处理器中，CPU 对缓存中的数据进行修改，需要通知其他 CPU，同理，CPU 不但要处理缓存的读写，也要监听和通知替他CPU，保证数据一致性。
MESI协议定义了四种缓存状态：
修改态 （Modified）缓存内容与主内存不同，为此Cache专有
专有态 （Exclutive）缓存内容与主内存相同，并且仅出现在此 Cache 中
共享态 （Shared） 缓存内容与主内存相同，同时出现在其他 Cache 中
无效态 （Invalid）Cache 中内存无效，需要从主内存获取
问题
CPU 缓存不是实时同步，因此在统一时刻，各 CPU 看到的同一内存地址的缓存数据可能出现不一致情况。
CPU 性能优化手段 - 指令重排
CPU 处理写缓存时可能出现缓存区块被其他 CPU 占用，为了提高性能，可能将后面的读缓存优先执行。当然，指令重排不能影响程序的运行结果，不能对有数据依赖关系的只能进行重排。
问题
在多 CPU 中 指令逻辑无法分辨因果关联，出现乱序执行，影响执行结果。
内存屏障
写内存屏障 （Store Memory Barrier）指定命令强制写入祝内存，CPU 就不会因为考虑性能而对指令重排。能让写入缓存中的最新数据写入主内存，让其他线程可见。
读内存屏障 （Read Memory Barrier）指定命令强制读取主内存，让缓存与主内存一致，避免缓存不一致问题。能让高速缓存中的数据失效，强制从新获取主内存数据。
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