人工智能操作系统的相关说明(机器人控制系统需使用实时操作系统)
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2022-05-30
1.JMM的定义
JMM是JAVA 的内存模型(java memory model),不存在的东西,是一种概念或者约定,规定了内存主要划分为主内存和工作内存两种。而所规定的主内存和工作内存跟JVM内存划分(堆、栈、方法区)是在不同的层次上进行的,但是用类比的方法可以将主内存类比为Java堆中的对象实例部分,工作内存类比为栈中的部分区域,从更底层的来说,主内存对应的是硬件的物理内存,工作内存对应的则是寄存器和高速缓存。
为什么我们要定义这么一个规则呢?是因为在不同的硬件生产商和不同的操作系统下,内存的访问逻辑是有一定的差异的,即当代码在某个系统环境下运行正常并且线程安全,但是换了个系统就出现了各种的问题。Java内存模型(JMM)应就这样运而生,为了屏蔽系统和硬件的差异,让一套代码在不同平台下能到达相同的访问结果。
2.关于JMM的同步约定
2.1线程解锁前
必须把共享变量立刻刷回主内存(因为线程在处理变量的时候是,复制了一份在自己的线程的工作内存中进行处理,此处意思是将自己线程中的变量立刻刷回主存中,让线程的工作内存中和主存中的变量保持一致)
2.2 线程加锁前
必须读取主内存中的最新值更新到工作内存中,也是为了让工作内存中的变量和线程中保持一致。
2.3 加锁和解锁是必须同一把锁(不是同一把锁的话,大家就各玩各的了,没办法一块愉快玩耍了)。
3.JMM的八种交互操作
JMM交互操作共有8种(在主存和工作内存之间进行的操作)并且虚拟机实现必须保证每一个操作都是原子的,不可在分的。方法如下:
3.1 lock
加锁操作,作用于主内存的变量,把一个变量标识为线程独占状态;
3.2 unlock
解锁操作,作用于主内存的变量,把一个处于锁定状态的变量释放出来,释放后的变量才能被其他线程锁定;
3.3 read
从主存中读取操作,作用于主内存变量,把一个变量的值从主内存读取到线程的工作内存中,以便随后的load动作使用;
3.4 load
将主存中读取的数据写入工作内存的加载写入操作,作用于工作内存的变量,把read操作读取的变量从主存中放入工作内存中;
3.5 use
执行引擎使用加载到工作内存中的数据的操作,作用于工作内存中的变量,把工作内存中的变量传输给执行引擎,当虚拟机遇到需要使用到变量的值就会使用这个指令;
3.6 assign
执行引擎将use使用操作后的数据再赋值回工作内存的赋值操作,作用于工作内存中的变量,把从执行引擎中接受到的值放入工作内存的变量副本中;
3.7 store
将assign赋值到工作内存后进行的读取操作(准备再写入到主内存中),作用于主内存中的变量,把从工作内存中变量的值传送到主内存中,以便后续的write操作使用;
3.8 write
将从工作内存中通过store读取操作读取的数据写入到主内存的写入操作,作用于主内存中的变量,把store操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存的变量中;
4.JMM对这八种操作的使用制定的规则
4.1 不允许read和load、store和write操作之一单独出现,必须成双成对不能分开~
4.2 不允许线程丢弃其最近的assign操作,即工作内存中的变量数据发生改变之后必须告知主内存;
4.3 不允许线程将没有assign操作的数据从工作内存同步回主内存;
4.4 不允许工作内存直接使用一个未被初始化的变量,新的变量必须在主内存中诞生,即use操作之前必须经过load操作或者或者store操作之前必须经过assign操作;
4.5 一个变量同一时间只有一个线程能对其进行lock加锁操作,多次lock加锁操作后,必须执行相同次数的unlock解锁操作才能解锁;
4.6 如果对一个变量进行lock操作,会清空所有工作内存中此变量的值,在执行引擎使用这个变量前,必须重新load或assign操作初始化变量的值;
4.7 如果一个变量没有被lock加锁操作,就不能对其进行unlock解锁操作,也不能unlock解锁一个被其他线程加锁操作锁住的变量;
4.8 对一个变量进行unlock解锁操作之前,必须把此变量同步回主内存;
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