SMT同步

1.       SMP机器主要支持三种同步操作：互斥、点到点时间、全局事件

2.       在基于总线的高速缓存一致的对称多处理机系统中，一般采用硬件原语和软件算法相结合来实现同步。

3.       互斥操作

(1)     简单的锁算法

在处理器指令集中支持某种原子执行的读-修改-写指令，如交换指令。

Test&Set指令：内存位置的值被读到指定的寄存器中，并且常数1被存入该内存位置。

Lock: t&s register , location

       Bnz lock    //寄存器的值是否等于0,如果不是0再试

     Ret

Unlock: st location #0

       Ret

MIPS下的LL 和 SC指令

(2)     改进的锁算法

Test&Set带来的问题，n个核等待锁，都执行t&s指令，这样会有读操作和写操作，而写操作意味着要产生一个Invalidate事务，在下次读时又产生一个MISS事务，这样就意味着，即使某个处理器已经获得锁，其他处理器在等待该锁时也会产生大量的通信。

一：后退Test&Set锁

其关键就是要降低T&S锁的频率，具体就是在忙等待循环时，插入一个延迟时间。延迟时间随“指数”变化。

            二：Test-and-Test&Set锁

                      我们可以发现写是很多余的，我们可以先load读该变量，然后看看其是否为0,若不为0则继续读，否则才调用T&S。原因在于load时可以在cache中读到，命中率很高，可以有效减少总线事务。

(3)     先进的锁算法

一：票锁，每一个进程一个票号，并且忙等待一个全局的Now-serving号，只有当其与它持有的票号相同时，才能得到锁。采用FIFO方式服务。

二：基于数组的锁，释放方法是将一个表示“锁空闲”的值写入到数组中的下一个位置中，这些location最好不要放在一起，否则以至于在一个cache line，换出时都会换出。

(4)     全硬件实现

4.       点到点事件同步

使用信号量

5.       全局事件同步

一：软件算法

(1)     集中式路障

锁、一个计数器、一个标识。

 

(2)     具有感觉反转的集中式路障，主要是为了解决集中式路障连续应用带来的问题。