用于原子的C++内存障碍

Question

谈到这一点,我是新手.任何人都可以提供以下内存障碍之间差异的简化解释吗？

• 窗户 MemoryBarrier();
• 围栏 _mm_mfence();
• 内联汇编 asm volatile ("" : : : "memory");
• 内在的 _ReadWriteBarrier();

如果没有一个简单的解释,一些链接到好文章或书籍可能会帮助我顺利完成.到目前为止,我只是使用其他包装这些调用所写的对象,但我希望能够比我目前的想法有更好的理解,这基本上就是有不止一种方法来实现内存障碍.

Answer 1

两者MemoryBarrier(MSVC)和_mm_mfence(由几个编译器支持)提供硬件存储器围栏,其防止处理器移动读取并隔着栅栏写入.

主要区别在于MemoryBarrier具有针对x86,x64和IA64的平台特定实现,其中_mm_mfence专门使用mfenceSSE2指令,因此它并不总是可用.

在x86和x64上,MemoryBarrier 分别用xchg和实现lock or,我看到一些声称这比mfence快.然而,我自己的基准测试显示相反,所以显然它非常依赖于处理器模型.

另一个区别是mfence也可用于排序非临时存储/加载(movntq等).

GCC还有__sync_synchronize生成硬件围栏的功能.

asm volatile ("" : : : "memory")在GCC和_ReadWriteBarrierMSVC中只提供编译器级别的内存栅栏,防止编译器重新排序内存访问.这意味着处理器仍可以自由重新排序.

编译器围栏通常与具有某种隐式硬件围栏的操作结合使用.例如,在x86/x64上,所有商店都有一个发布栏,并且加载有一个获取栏,所以在实现load-acquire和store-release时你只需要一个编译器栏.

Answer 2

见我的答案在这里篱笆上的硬件水平语义。那里没有提到的是，它们还防止在编译器级别和硬件级别跨栅栏重新排序加载、存储或加载和存储（取决于栅栏）。