如何禁止CPU指令重排

CPU的内存屏障(硬件层级)

Intel的CPU内存屏障逻辑：

sfence：save| 在sfence指令前的写操作当必须在sfence指令后的写操作前完成

两条指令，如果不想让它重排，在两条指令中间加一道屏障。即 屏障两侧的写指令不能重排

lfence：load| 在lfence指令前的写操作当必须在lfence指令后的写操作前完成

mfence：mix| 在mfence指令前的写操作当必须在mfence指令后的写操作前完成

除了内存屏障，也可以使用原子指令，如x86上的"lock..." lock后面的指令不允许重排序

JVM级别的规范(软件层级)

LoadLoad屏障：

　　对于这样的语句Load1;LoadLoad;Load2，在Load2及后续读取操作要读取的数据被访问前，保证Load1要读取的数据被读取完毕

SroreStore屏障：

　　对于这样的语句Store1;SroreStore;Store2，在Store2及后续写入操作要读取的数据被访问前，保证Store1的写入操作对其他处理器可见

LoadStore屏障：

　　对于这样的语句Load1; LoadStore; Store2，在Store2及后续写入操作被刷出前，保证Load1要读取的数据被读取完毕。

StoreLoad屏障：

　　对于这样的语句Store1; StoreLoad; Load2，在Load2及后续所有读取操作执行前，保证Store1的写入对所有处理器可见。　　

volatile的实现细节

1.字节码层面 ,编译完成在Class文件上加了ACC_VOLATILE

2.JVM层面读到ACC_VOLATILE时，会内存区的读写 都加屏障

StoreStoreBarrier

volatile 写操作

StoreLoadBarrier
LoadLoadBarrier

volatile 读操作

LoadStoreBarrier

volatile保证可见性的原理是添加内存屏障，而这些内存屏障在保障了线程之间的可见性的同时，也禁止了指令重排序。

3.操作系统OS实现

OS和硬件层面 https://blog.csdn.net/qq_26222859/article/details/52235930

hsdis - HotSpot Dis Assembler

windows lock 指令实现 | MESI实现