.NET相关问题：错误共享

.NET相关问题：错误共享2011-11-14 msdn Huseyin Yildi……除非您一直与世隔绝，否则肯定听说过“多核转换”。处理器制造商 Intel 和 AMD 正在通过增加处理器的内核数来提高硬件性能，而非一味地试图继续提高指数级增长的时钟速度。这种转换对软件开发人员提出了新的要求，他们必须开始考虑以并发方式编写所有应用程序，以便能够从这些显著提升的计算性能中受益。

为了因应这一挑战，许多并发库和语言陆续问世，其中包括针对 Microsoft .NET Framework 的并行扩展、并行模式库（PPL）、并发和协调运行库（CCR）、Intel 的线程构建块（TBB）等。这些库都旨在通过提供 Parallel.For 和 AsParallel 等结构来减少编写高效并行应用程序所需的样板代码数量。遗憾的是，尽管这些结构代表了在并行表达方面所取得的巨大进步，但它们却无法从根本上解决开发人员所面临的诸多问题，例如必须了解代码的执行情况、代码的构建方式以及硬件对应用程序的性能究竟有何重要影响等。

尽管软件行业为处理并发问题而专门开发的编程模型有了长足发展，但似乎并没有哪种编程模型能够在不久的将来神奇般地消除所有与并发相关的问题。至少在最近一段时期内，了解内存和缓存的工作原理还是相当重要的，因为只有这样才能编写出高效的并行程序。

完全归结为硬件

当然，了解某个应用程序的底层正在发生什么业已不是新概念了。为达到最佳性能，开发人员需要深入了解诸如内存访问等过程会对应用程序的性能产生哪些影响。

当我们谈及内存的读取和写入时，通常会忽略这一实事，即目前的硬件已很少会直接读取或写入计算机的内存条。内存访问过慢 - 数量级慢于数学计算（尽管要比访问硬盘和网络资源快很多）。

为解决这种内存访问较慢的问题，目前大多数处理器都使用内存缓存来改进应用程序的性能。缓存可分为多个级别，大多数消费级计算机都至少有两个级别（被称为 L1 和 L2），某些计算机的级别会更多。L1 级别最快，但也最昂贵，因此通常计算机只含有少量此类缓存（我们编写此专栏所使用的便携式计算机的 L1 缓存为 128KB）。L2 稍微慢一些，但较为便宜，因此计算机中的此类缓存要略多一些（上面提到的便携式计算机的 L2 缓存为 2MB）。

从内存中读取数据时，会将请求的数据以及它周围的数据（称为缓存行）从内存加载到缓存，然后缓存再将数据提供给程序。这种加载整个缓存行（而不是单个字节）的做法可明显改进应用程序的性能。在我们的便携式计算机上，L1 和 L2 的缓存行均为 64 字节。由于应用程序经常需要连续读取内存中的字节（常见于访问数组及类似对象），应用程序可通过加载缓存行中的一系列数据来避免在每次请求时都命中主内存，因为很可能要读取的数据已被加载到缓存中。但是，这将意味着开发人员必须了解应用程序访问内存的方式，只有这样才能最大限度地发挥缓存的作用。