java - Java ロックフリーのパフォーマンス JMH

Question

JMH マルチスレッド テストがあります。

@State(Scope.Benchmark)
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)
@Fork(value = 1, jvmArgsAppend = { "-Xmx512m", "-server", "-XX:+AggressiveOpts","-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions",
        "-XX:+UnlockExperimentalVMOptions", "-XX:+PrintAssembly", "-XX:PrintAssemblyOptions=intel",
        "-XX:+PrintSignatureHandlers"})
@Measurement(iterations = 5, time = 5, timeUnit = TimeUnit.SECONDS)
@Warmup(iterations = 3, time = 2, timeUnit = TimeUnit.SECONDS)
public class LinkedQueueBenchmark {
private static final Unsafe unsafe = UnsafeProvider.getUnsafe();
private static final long offsetObject;
private static final long offsetNext;

private static final int THREADS = 5;
private static class Node {
    private volatile Node next;
    public Node() {}
}

static {
    try {
        offsetObject = unsafe.objectFieldOffset(LinkedQueueBenchmark.class.getDeclaredField("object"));
        offsetNext = unsafe.objectFieldOffset(Node.class.getDeclaredField("next"));
    } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}

protected long t0,t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7;
private volatile Node object = new Node(null);


@Threads(THREADS)
@Benchmark
public Node doTestCasSmart() {
    Node current, o = new Node();
    for(;;) {
        current = this.object;
        if (unsafe.compareAndSwapObject(this, offsetObject, current, o)) {
            //current.next = o; //Special line:
            break;
        } else {
            LockSupport.parkNanos(1);
        }
    }
    return current;
}
}

1. 現在のバリアントでは、パフォーマンスが ~ 55 ops/us です
2. ただし、「特別な行」のコメントを外すか、 unsafe.putOrderedObject に置き換えると (任意の方向 - current.next = oまたはo.next = current )、パフォーマンスは ~ 2 ops/us になります。

私が理解しているように、これは CPU キャッシュで発生するものであり、ストア バッファをクリーニングしている可能性があります。CAS を使用せずにロックベースの方法に置き換えると、パフォーマンスは 11 ～ 20 ops/us になります。
LinuxPerfAsmProfiler と PrintAssembly を使用しようとすると、2 番目のケースで次のようになります。

....[Hottest Regions]...............................................................................
 25.92%   17.93%  [0x7f1d5105fe60:0x7f1d5105fe69] in SpinPause (libjvm.so)
 17.53%   20.62%  [0x7f1d5119dd88:0x7f1d5119de57] in ParMarkBitMap::live_words_in_range(HeapWord*, oopDesc*) const (libjvm.so)
 10.81%    6.30%  [0x7f1d5129cff5:0x7f1d5129d0ed] in ParallelTaskTerminator::offer_termination(TerminatorTerminator*) (libjvm.so)
  7.99%    9.86%  [0x7f1d3c51d280:0x7f1d3c51d3a2] in com.jad.generated.LinkedQueueBenchmark_doTestCasSmart::doTestCasSmart_thrpt_jmhStub 

誰かが私に実際に何が起こっているのか説明できますか? なぜそんなに遅いのですか？ここでストアロードバリアはどこですか？putOrdered が機能しないのはなぜですか? そして、それを修正する方法は？