《内存屏障（Memory Barrier）（一）什么是写屏障？》《内存屏障（Memory Barrier）（二）什么是读屏障？》
《内存屏障（Memory Barrier）（三）volatile关键字是怎么实现的？》
目录
- 为什么要有写屏障
- 1、Store Buffer提升MESI性能
- 2、Store Buffer导致读写乱序
- 3、写屏障
- 总结
关于内存屏障，我翻阅了很多文章，都没有给人讲的比较明白，因为我看了许多文章之后，仍然有以下几个疑问：
- 为什么要有内存屏障？
- 什么是LoadLoad，LoadStore，StoreStore，StoreLoad？他们之间的区别到底是什么？
- 写屏障和读屏障有什么不同？
带着这样的疑问，在这一系列文章中，我想从原理开始一点一点说清楚。
为什么要有写屏障
1、Store Buffer提升MESI性能
之前我们在说MESI缓存一致性协议中，说过，如果CPU0更新了数据，要通知CPU1置为失效，其图示如下：
那么在这个时间点中，cpu0要一直等待到cpu1的返回，才能执行赋值操作，此时MESI缓存一致性协议的效率就非常低了，此时，是通过中间加入了一层Store Buffer来提升缓存一致性的性能，图示如下：
此时数据先写入Store Buffer，等到收到AcKnowledgement的时候，再把数据刷入缓存。但是这个时候还有一个问题，写数据走了Store Buffer，如果读取的时候不走Store Buffer直接走cache，不就导致数据不一致了么，所以，读要同时走cache和Store Buffer。图示如下：
2、Store Buffer导致读写乱序
有了Store Buffer，性能得到了提升，不过你看看下面一种情况：
- cup0：先写了a=1，再写了b=1
- cpu1：先读了b，再读了a。
这种情况下，按理来说，因为是先写a，再写b，那么读取的时候，一定是b的值变了，a的值也会变。
但是因为Store Buffer的存在，最后确是未必，
- a的值可能因为是Share（共享）先被写入了Store Buffer，并发送通知其他cpu置为Invalid(失效)
- b的值，可能因为在cache中已经存在并且是Exclusive（独占）直接被写进cache中。
- 读取的时候因为先读b的值，b被刷进主存供读取
- 后面要读a，因为还没收到失效通知，从cache中直接拿到a，断言失败。
其实上面四步的逻辑你看不懂也没关系，因为我有时候脑子也会乱，你只要记得是因为Store Buffer导致读写的顺序不一致即可，这里说明是为了方便你的理解。
3、写屏障
上面的例子，如果在写a=1之后，加入一层写屏障，让a=1的结果等到收到其他cpu返回通知，并写入cache后，就可以解决。就变成这样：
a=1;
写屏障
b=1;
这就是写屏障的作用。
总结
我们这篇文章说了
- 通过引入Store Buffer 提升了MESI的性能
- 引入Store Buffer后导致读写乱序
- 通过写屏障，来保证写的顺序