Linux Kernel Memory Model (LKMM) 完全指南

(似乎是这么回事啊，这个总结的东西)

2. LKMM 核心概念

2.1 Events（事件）

LKMM 将程序执行抽象为事件的集合。事件类型定义在 linux-kernel.bell 中：

Memory Accesses（内存访问）

标记	含义	示例
R[once]	普通读	READ_ONCE(x)
W[once]	普通写	WRITE_ONCE(x, v)
R[acquire]	acquire 读	smp_load_acquire(&x)
W[release]	release 写	smp_store_release(&x, v)
R[mb] / W[mb]	全屏障访问	xchg(), cmpxchg()
R[noreturn]	noreturn 读	不会返回的读取

Barriers（屏障）

屏障	含义
F[wmb]	写内存屏障 smp_wmb()
F[rmb]	读内存屏障 smp_rmb()
F[mb]	全内存屏障 smp_mb()
F[release]	release 屏障 smp_release_fence()
F[acquire]	acquire 屏障 smp_acquire_fence()
F[rcu_lock] / F[rcu_unlock]	RCU 读临界区起止
F[sync]	RCU grace period synchronize_rcu()

Lock Operations（锁操作）

事件	含义
LKR	锁获取 (Lock Read)
LKW	锁获取 (Lock Write)
UL	锁释放 (Unlock)
LF	锁释放失败
RL	读锁获取
RU	读锁释放

2.2 Relations（关系）

LKMM 定义了多种事件之间的关系：

Program Order (po)

同一线程内，按程序代码顺序排列的事件关系。

Reads-From (rf)

写事件 W 和读事件 R 之间的关系，表示 R 读取了 W 写入的值。

Coherence Order (co)

同一内存位置的所有写事件之间的全序关系。

From-Reads (fr)

读事件 R 和写事件 W 之间的关系，表示 R 读取的值来自 W 之前的某个写。

Happens-Before (hb)

由以下关系组合而成的偏序：

• po (program order)
• rf (reads-from)
• co (coherence order)
• 各种屏障和同步原语引入的排序

Propagation (pb)

跨 CPU 的传播顺序，确保写操作对所有 CPU 可见。

2.3 Axioms（公理）

linux-kernel.cat 中定义的核心公理：

(* Coherence *)
acyclic po-loc | com as coherence

(* Atomicity *)
empty rmw & (fre ; coe) as atomic

(* Happens-Before *)
acyclic hb as happens-before

(* Propagation *)
acyclic pb as propagation

(* RCU *)
irreflexive rb as rcu

公理	含义
coherence	同一位置的访问必须满足一致性顺序（无循环）
atomic	RMW 操作必须是原子的（不允许中间有其他写）
happens-before	happens-before 关系必须是无环的
propagation	传播关系必须是无环的
rcu	RCU 读临界区和 grace period 的关系约束

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