smb_mb()就是内存屏障指令，英文memory barries。它的作用，是在后续的store动作之前，将sotre buffer中的内容刷新到cacheline。这个操作的效果是让本地的cacheline的操作顺序和代码的顺序一致，也就是让其他cpu观察到的该cpu的cacheline操作顺序被分为smp_mb()之前和之后。要达到这个目的有两种方式

• 遇到smp_mb()指令时，暂停cpu执行，将当前的store_buffer全部刷新到cacheline中，完成后cpu继续执行
• 遇到smp_mb()指令时，cpu继续执行，但是所有后续的store操作都进入到了store buffer中，直到store buffer之前的内容都被刷新到cacheline，即使此时需要store的内容的cacheline是M或者E状态，也只能先写入store buffer中。这样的策略，既可以提升cpu效率，也保证了正确性。当之前store buffer的内容被刷新到cacheline完成后，后面新增加的内容也会有合适的时机刷新到cacheline。把store buffer想象成一个FIFO的队列就可以了。

下面来看，当有了smp_mb()之后，程序的执行情况。所有的初始假设与上面相同。

可以看到，在有了内存屏障之后，程序的真实结果就和我们的预期结果相同了。

invalidate queue

使用了store buffer后，cpu的store性能会提升很多。然后store buffer的容量是很小的（越快的东西，成本就越高，一定就越小），cpu以中等的频率填充store buffer。如果不幸发生比较多的cache miss，那么很快store buffer就被填满了，cpu只能等待。又或者程序中调用了smp_mb()指令，这样后续的操作都只能进入store buffer，而不管相关cacheline是否处于M或者E状态。

store buffer很容易满的原因是因为收到其他cpu的invalidate ack的速度太慢。而cpu发送invalidate ack的速度太慢是因为cpu要等到将对应的cacheline设置为invalidate后才能发送invalidate ack。有的时候太多invalidate请求，cpu的处理速度就跟不上。为了加速这个流程，硬件设计者设计了invaldate queue来加速这个过程。收到的invalidate请求先放入invalidate queue，然后之后立刻响应invalidate ack消息。而cpu可以在随后慢慢的处理这些invalidate消息。当然，这里必须不能太慢。也就是说，cpu实际上给出了一个承诺，如果一个invalidatge请求在invalidate queue中，那么对于这个请求相关的cacheline，在该请求被处理完成前，cpu不会再发送任何与该cacheline相关的MESI消息。在有了store buffer和invalidate queue后，cpu的处理速度又可以更高。下面是结构图。

但是在引入了invalidate queue又会导致另外一个问题。下面先来看代码

public void set(){
  a=1;
  smp_mb();
  b=1;
}
public void print(){
 while(b==0)
 ;
 assert a==1;
}

代码与上面的例子相同，但是初始条件不同了。这次a同时存在于cpu0和cpu1之中，状态为s。b是cpu0独享，状态为E或者M。