持久内存指令(PMDK)简介
PMDK函数
libpmem库主要特性是提供一种将脏数据刷写到持久内存的方法。常用的函数主要包括pmem_flush、pmem_drain、pmem_memcpy_nodrain。由于CPU CACHE内容向PM刷写的时机和顺序不受用户控制,所以需要特定指令进行强制刷写。pmem_flush的功能为调用CLWB、CLFLUSHOPT或CLFLUSH指令强制将CPU CACHE中内容(以cache line为单位)刷写到PM;指令发起后,由于CPU是多核,cache中内容到PM的顺序也不一样,所以还需要pmem_drain即调用SFENCE指令,确保CLWBs全部执行完成。如果pmem_flush调用的指令是CLFLUSH,则该指令中包含sfence,所以理论上不再需要调用pmem_drain,实际上如果是这个指令的话,pmem_drain什么也不做。
上述讲述了CPU cache内容向PM刷写的函数。下面讲述内存拷贝,即从内存向PM拷贝数据。该功能由pmem_memcpy_nodrain完成,调用MOVNT指令(MOV或MOVNTDQ),该指令拷贝不经过CPU CACHE,所以这个功能不需要flush。但是需要在结束的时候建立sfence确保所有数据都已经拷贝到PM。
优势
1、write的IO机制
经历两次内核态切换,经过一次CPU COPY。
2、mmap+memcpy的IO机制
没有了内核态到用户态之间的切换。仍然需要一次CPU COPY。
3、PMDK的IO机制
都是在用户态进行操作,同样需要经过一次CPU COPY,不过通过MOVNT指令,不经过CPU CACHE。另外通过单指令多数据进行copy。理论上比memcpy快。
附录
内存屏障作用、指令顺序:
https://blog.csdn.net/maokelong95/article/details/80727952