首先，由于每个核都有自己的独立的L1 Cache（包括数据和指令），而多个核共享一个L2 Cache，以及更高层级的Cache。 那么在某一个核中对一个多核共享变量做读写操作的话，若采用一般指令进行写，那么这变量的值仅仅会在那个核的L1 Cache中折腾，而可能不会影响到存储器中的那个真正的对象。

然后，这也会导致在某一个核中，你每次对该共享变量进行读操作时，其值可能不是最新的，即，在你刚读好这个变量时它可能已经被其它核给修改了。

因此，这得出一个结论：你不能用普通的写操作来修改多核共享变量；在你读多核共享变量前必须确保其它核没有再次修改它。

我们对多核共享变量进行修改时，会采取具有锁总线特性的指令。在x86中有：xchg、cmpxchg等，除此以外还有带有LOCK前缀的基本算术运算操作。在Blackfin561 Dual-Core DSP中，可以使用testset指令；ARMv7以前的处理器可以用SWP和SWPB，在ARMv7架构中加入了更强大的LDREX和STREX对，形成LL-SC作为原子操作指令对。

因此，如果我们将多核共享变量作为同步锁的话，那么用SWAP、TEST AND SET等指令对其进行读、写同时操作，并且加锁总线。如果我们在操作一个多核共享的数据结构，那么我们在操作前应该上锁，然后每次对必要结果的修改应该用上述带有锁总线的指令进行操作。还有一种是用普通的写指令将结果写到Cache后，然后再无效化当前核的整个Cache。但是这个做法也很耗时间，而且原本已经进Cache的数据也都被清空了。

当然，在很多时候，我们为了图个方便，会把相同的数据结构赋值多份给每个核，呵呵。虽然这样会比较浪费空间，但也是一种手段。

下面给各位看一下加锁总线和没有锁总线的执行区别：

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#include

#define INTRIN_RDTSC(tick) __asm__("rdtsc" : "=A"(tick))

int main(void)
{
register int a = 100;
int m = 10;
unsigned long long beginTicks, endTicks;
// register type swap
INTRIN_RDTSC(beginTicks);

for(int i=0; i<10000; i++)
__asm__ volatile("xchg %0, %1" : : "r"(a), "r"(m));

INTRIN_RDTSC(endTicks);

printf("The register type swap is: %llu\r\n", endTicks - beginTicks);

// memory type swap
INTRIN_RDTSC(beginTicks);

for(int i=0; i<10000; i++)
__asm__ volatile("xchg %0, (%1)" : : "r"(a), "r"(&m));

INTRIN_RDTSC(endTicks);

printf("The memory type swap is: %llu\r\n", endTicks - beginTicks);

// normal add
INTRIN_RDTSC(beginTicks);

for(int i=0; i<10000; i++)
__asm__ volatile("add %0, (%1)" : : "r"(a), "r"(&m));

INTRIN_RDTSC(endTicks);

printf("The normal add swap is: %llu\r\n", endTicks - beginTicks);

// lock add
INTRIN_RDTSC(beginTicks);

for(int i=0; i<10000; i++)
__asm__ volatile("lock add %0, (%1)" : : "r"(a), "r"(&m));

INTRIN_RDTSC(endTicks);

printf("The lock add is: %llu\r\n", endTicks - beginTicks);
}
#include

#define INTRIN_RDTSC(tick) __asm__("rdtsc" : "=A"(tick))

int main(void)
{
register int a = 100;
int m = 10;
unsigned long long beginTicks, endTicks;
// register type swap
INTRIN_RDTSC(beginTicks);

for(int i=0; i<10000; i++)
__asm__ volatile("xchg %0, %1" : : "r"(a), "r"(m));

INTRIN_RDTSC(endTicks);

printf("The register type swap is: %llu\r\n", endTicks - beginTicks);

// memory type swap
INTRIN_RDTSC(beginTicks);

for(int i=0; i<10000; i++)
__asm__ volatile("xchg %0, (%1)" : : "r"(a), "r"(&m));

INTRIN_RDTSC(endTicks);

printf("The memory type swap is: %llu\r\n", endTicks - beginTicks);

// normal add
INTRIN_RDTSC(beginTicks);

for(int i=0; i<10000; i++)
__asm__ volatile("add %0, (%1)" : : "r"(a), "r"(&m));

INTRIN_RDTSC(endTicks);

printf("The normal add swap is: %llu\r\n", endTicks - beginTicks);

// lock add
INTRIN_RDTSC(beginTicks);

for(int i=0; i<10000; i++)
__asm__ volatile("lock add %0, (%1)" : : "r"(a), "r"(&m));

INTRIN_RDTSC(endTicks);

printf("The lock add is: %llu\r\n", endTicks - beginTicks);
}

上述代码，使用LLVM1.5，GNU99编译选项编译