为什么会有LoadStore指令？

Question

我正在学习JSR-133菜谱，页面链接为JSR-133，在“分类”部分，作者给出了一个关于内存屏障的例子。以下是代码：

我不理解为什么在“load u”和“load b”之间有一个“LoadStore”。请问有人能帮帮我吗？谢谢。

- aworker

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这不是一条指令。这里的指令是load和sfore。 - user207421

Answer 1

为什么在“load u”和“load b”之间有一个“LoadStore”？ 实际上，这是在“load u”（易失性加载）和最后的“store a”（普通存储）之间需要的屏障。

- Tsyvarev

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但是在“load u”和“store a”之间有一个“load b”。我认为内存屏障被插入到了相邻指令之间。 - aworker

不，内存屏障会影响它之前和之后的所有适当类型指令。JVM需要屏障来表现出这种行为。从程序员的角度来看，考虑涉及相邻的易失性变量和普通变量访问的Java代码（而不是字节码）。但是，当给定的代码被编译并转换为字节码（低级别）时，对给定变量的访问可能不再相邻。因此，如果没有屏障的“全局”行为，它们对程序员来说将是无用的。 - Tsyvarev

Answer 2

JSR-133编译器编写指南中的混淆矩阵似乎呈现了实现volatile语义所需的障碍的优化视图。

volatile的语义基本上是针对非易失性访问的释放/获取 + 针对易失性访问的总顺序。一般来说，加载-获取需要发出LoadLoad + LoadStore屏障，而存储-释放需要发出LoadStore + StoreStore屏障。为了保留一对volatile访问的总顺序，可以发出完整的栅栏。

load u 后跟着 load b 和 store a 是一个很好的展示 volatile 语义工作方式的例子。请记住，相对于非 volatile 访问，volatile 加载本质上具有获取语义。这意味着 load u 可能不会与任何后续访问重新排序，因此会发出 LoadLoad 屏障和 LoadStore 屏障。如果没有 LoadStore，store a 可能会在 load u 之前重新排序，从而破坏 volatile 的语义。

- Eric