在 x86-64 上，系统崩溃时“movnti”或“movntdq”指令是原子的吗？

问题描述

当使用像 Intel optane DCPMM 这样的持久内存时，如果在执行 movnt 指令时系统崩溃（断电），是否可以在重启后看到部分结果？

对于：

• 4 或 8 字节 movnti 哪个 x86 保证原子用于其他目的？
• 16 字节 SSE movntdq / movntps 不能保证原子性，但实际上可能在支持持久内存的 CPU 上使用。
• 32 字节 AVX vmovntdq / vmovntps
• 64 字节 AVX512 vmovntdq / vmovntps 全线商店
• 额外问题：MOVDIR64B 在支持它和 DC-PM 的未来 CPU 上保证了 64 字节写入原子性。例如Sapphire Rapids Xeon / Tiger Lake / Tremont。

movntpd 被假定为与 movntps 相同。

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相关问题：

• On x86-64,is the "movnti" instruction atomic? 是的
• Is clflush or clflushopt atomic when system crash？

解决方法

x86 上的全局可观察性和持久性的原子性保证是相同的。这意味着以下操作是持久原子的：

• 不跨越 8 字节边界到任何有效内存类型的位置的存储 uop，以及
• MOVDIR64B。

此外，以下操作是持久原子的：

• 缓存行刷新（CLFLUSH 或 CLFLUSHOPT），
• 缓存行写回 (CLWB) 和
• 非架构缓存行逐出。
• 英特尔处理器上的完整写入组合缓冲区刷新。 WCB 的存在和大小以及刷新的原因是特定于实现的。请参阅：Ordering of Intel non-temporal stores to the same cache line。

其他一切都没有架构持久原子性保证，包括 64 字节 AVX512 vmovntdq / vmovntps 全线存储。

这些保证适用于异步 DRAM 刷新 (ADR) 平台和增强型异步 DRAM 刷新 (eADR) 平台。 （在 eADR 上，缓存层次结构位于持久性域中。请参阅：Build Persistent Memory Applications with Reliability Availability and Serviceability.）

这个答案基于我与 Andy Rudoff（英特尔）的私人通信。