在阅读linux 2.6.23内核代码中遇到mb()/rmb()/wmb() 这几个宏，不明白如何使用，

在分析其汇编代码后，大概的了解了这和内存屏障有关，代码如下：

#define X86_FEATURE_XMM2 (0*32+26) /* Streaming SIMD Extensions-2 */

......

#define mb() alternative("lock; addl $0,0(%%esp)", "mfence", X86_FEATURE_XMM2)

#define rmb() alternative("lock; addl $0,0(%%esp)", "lfence", X86_FEATURE_XMM2)

#ifdef CONFIG_X86_OOSTORE

/* Actually there are no OOO store capable CPUs for now that do SSE,

but make it already an possibility. */

#define wmb() alternative("lock; addl $0,0(%%esp)", "sfence", X86_FEATURE_XMM)

#else

#define wmb() __asm__ __volatile__ ("": : :"memory")

#endif

.......

/*

* Alternative instructions for different CPU types or capabilities.

*

* This allows to use optimized instructions even on generic binary

* kernels.

*

* length of oldinstr must be longer or equal the length of newinstr

* It can be padded with nops as needed.

*

* For non barrier like inlines please define new variants

* without volatile and memory clobber.

*/

#define alternative(oldinstr, newinstr, feature) \

asm volatile ("661:\n\t" oldinstr "\n662:\n" \

".section .altinstructions,\"a\"\n" \

"   .align 4\n" \

"   .long 661b\n"          /* label */ \

"   .long 663f\n"    /* new instruction */ \

"   .byte %c0\n"          /* feature bit */ \

"   .byte 662b-661b\n"    /* sourcelen */ \

"   .byte 664f-663f\n"    /* replacementlen */ \

".previous\n" \

".section .altinstr_replacement,\"ax\"\n" \

"663:\n\t" newinstr "\n664:\n" /* replacement */\

".previous" :: "i" (feature) : "memory")

内存屏障主要解决的问题是编译器的优化和CPU的乱序执行。

编译器在优化的时候，生成的汇编指令可能和c语言程序的执行顺序不一样，在需要程序严格按照c语言顺序执行时，需要显式的告诉编译不需要优化，这在linux下是通过barrier()宏完成的，它依靠volidate关键字和memory关键字，前者告诉编译barrier()周围的指令不要被优化，后者作用是告诉编译器汇编代码会使内存里面的值更改，编译器应使用内存里的新值而非寄存器里保存的老值。

同样，CPU执行会通过乱序以提高性能。汇编里的指令不一定是按照我们看到的顺序执行的。linux中通过mb()系列宏来保证执行的顺序。具体做法是通过mfence/lfence指令(它们是奔4后引进的，早期x86没有)以及x86指令中带有串行特性的指令(这样的指令很多，例如linux中实现时用到的lock指令，I/O指令，操作控制寄存器、系统寄存器、调试寄存器的指令、iret指令等等)。简单的说，如果在程序某处插入了mb()/rmb()/wmb()宏，则宏之前的程序保证比宏之后的程序先执行，从而实现串行化。wmb的实现和barrier()类似，是因为在x86平台上，写内存的操作不会被乱序执行。

实际上在RSIC平台上，这些串行工作都有专门的指令由程序员显式的完成，比如在需要的地方调用串行指令，而不像x86上有这么多隐性的带有串行特性指令(例如lock指令)。所以在risc平台下工作的朋友通常对串行化操作理解的容易些。