相关疑难解决方法(0)

如果有两个线程访问全局变量,那么许多教程都说使变量volatile变为阻止编译器将变量缓存在寄存器中,从而无法正确更新.但是,访问共享变量的两个线程是通过互斥锁来调用保护的东西不是吗？但是在这种情况下,在线程锁定和释放互斥锁之间,代码处于一个关键部分,只有那个线程可以访问变量,在这种情况下变量不需要是volatile？

那么多线程程序中volatile的用途/目的是什么？

来自Ira Baxter回答,为什么INC和DEC指令不会影响进位标志(CF)？

大多数情况下,我远离INC而DEC现在,因为他们做的部分条件代码更新,这样就可以在管道中引起滑稽的摊位,和ADD/ SUB没有.因此,无关紧要(大多数地方),我使用ADD/ SUB避免失速.我使用INC/ DEC仅在保持代码较小的情况下,例如,适合高速缓存行,其中一个或两个指令的大小产生足够的差异.这可能是毫无意义的纳米[字面意思!] - 优化,但我在编码习惯上相当老派.

我想问一下为什么它会导致管道中的停顿,而添加不会？毕竟,无论是ADD和INC更新标志寄存器.唯一的区别是INC不更新CF.但为什么重要呢？

Linux内核lock; addl $0,0(%%esp)用作写屏障,而RE2库xchgl (%0),%0用作写屏障.有什么区别,哪个更好？

x86还需要读屏障指令吗？RE2将其读屏障功能定义为x86上的无操作,而Linux lfence根据SSE2是否可用将其定义为无操作或无操作.什么时候lfence需要？

标准C++ 11是否保证memory_order_seq_cst阻止StoreLoad重新排序原子操作以进行非原子内存访问？

众所周知,std::memory_orderC++ 11中有6 个,它指定了如何围绕原子操作对常规的非原子内存访问进行排序 - 工作草案,编程语言C++标准2016-07-12:http:/ /www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/n4606.pdf

§29.3顺序和一致性

§29.3/ 1

枚举memory_order指定1.10中定义的详细常规(非原子)内存同步顺序,并且可以提供操作排序.其枚举值及其含义如下:

众所周知,这6个memory_orders会阻止其中一些重新排序:

但是,是否会memory_order_seq_cst阻止StoreLoad围绕原子操作重新排序以进行常规的非原子内存访问,或仅针对其他具有相同原子的原子进行重新排序memory_order_seq_cst？

即,如果我们同时使用std::memory_order_seq_cstSTORE和LOAD,或仅用于其中一个,则阻止此StoreLoad重新排序？

std::atomic<int> a, b;
b.store(1, std::memory_order_seq_cst); // Sequential Consistency
a.load(std::memory_order_seq_cst); // Sequential Consistency

关于Acquire-Release语义是明确的,它完全指定了跨原子操作的非原子内存访问重新排序:http://en.cppreference.com/w/cpp/atomic/memory_order

为防止StoreLoad重新排序,我们应该使用std::memory_order_seq_cst.

两个例子:

1. std::memory_order_seq_cst对于STORE和LOAD:有MFENCE

StoreLoad无法重新排序 - GCC 6.1.0 x86_64:https://godbolt.org/g/mVZJs0

std::atomic<int> a, b;
b.store(1, std::memory_order_seq_cst); // can't be executed after LOAD
a.load(std::memory_order_seq_cst); // …

我想知道的是lock xchg,mfence从一个线程访问内存位置的角度来看是否会有类似的行为,这个内存位置正在被其他线程进行变异(让我们随便说).它能保证我获得最新的价值吗？之后的内存读/写指令？

我混淆的原因是:

8.2.2"读取或写入不能通过I/O指令,锁定指令或序列化指令重新排序."

-Intel 64 Developers Manual Vol.3

这是否适用于线程？

mfence 状态:

对MFENCE指令之前发出的所有内存加载和存储到内存指令执行序列化操作.此序列化操作保证在MFENCE指令之前的任何加载或存储指令全局可见之前,在程序顺序之前的每条加载和存储指令都是全局可见的.MFENCE指令针对所有加载和存储指令,其他MFENCE指令,任何SFENCE和LFENCE指令以及任何序列化指令(例如CPUID指令)进行排序.

-Intel 64 Developers Manual Vol 3A

这听起来更有力.因为它听起来mfence几乎正在刷写写缓冲区,或者至少延伸到写缓冲区和其他内核以确保我未来的加载/存储是最新的.

当基准标记时,两个指令都需要约100个循环才能完成.所以我无论如何都看不出那么大的差异.

主要是我只是困惑.我的指令基于lock互斥体使用,但后来这些包含没有内存栅栏.然后,我看到锁免费使用内存栅栏编程,但没有锁.我知道AMD64有一个非常强大的内存模型,但过时的值可以在缓存中持续存在.如果lock行为与行为不同,mfence那么互斥量如何帮助您查看最新值？

完整/通用内存屏障是在屏障之前指定的所有LOAD和STORE操作看起来发生在屏障之后相对于系统的其他组件指定的所有LOAD和STORE操作之前的屏障.

根据cppreference,memory_order_seq_cst等于memory_order_acq_rel在所有标记的操作上加上单个总修改顺序.但据我所知,C++ 11中的获取和释放栏都没有强制执行#StoreLoad(加载后存储)排序.发布围栏要求以后的任何写入都不能重新排序先前的读/写; 获取围栏要求不能对任何先前的读取重新排序后续读/写.如果我错了,请纠正我;)

举个例子,

atomic<int> x;
atomic<int> y;

y.store(1, memory_order_relaxed);            //(1)
atomic_thread_fence(memory_order_seq_cst);   //(2)
x.load(memory_order_relaxed);                //(3)

是否允许优化编译器将指令(3)重新排序到之前(1),以使其有效看起来像:

x.load(memory_order_relaxed);                //(3)
y.store(1, memory_order_relaxed);            //(1)
atomic_thread_fence(memory_order_seq_cst);   //(2)

如果这是一个有效的转换,那么它证明atomic_thread_fence(memory_order_seq_cst)并不一定包含完整障碍所具有的语义.

我在C++ 11中有一些与内存模型有关的问题.

在29.幻灯片上的https://www.think-cell.com/en/career/talks/pdf/think-cell_talk_memorymodel.pdf上写

C++内存模型可确保顺序一致性

但是,在我以前的帖子中,我了解到C++内存具有弱内存模型 - 编译器可以根据需要进行重新排序 - 他必须像满足规则那样满足.

我已经阅读了很多关于内存排序的文章,并且所有这些文章都只说CPU重新加载和存储.

CPU(我对x86 CPU特别感兴趣)是否仅重新排序加载和存储,并且不重新排序它具有的其余指令？

为什么LOCK前缀会导致 x86 上的完全障碍？（因此它耗尽了存储缓冲区并具有顺序一致性）

对于LOCK/read-modify-write 操作，不需要完全屏障，对缓存行的独占访问似乎就足够了。这是设计选择还是有其他限制？

与我之前的问题类似，请考虑以下代码

-- Initially --
std::atomic<int> x{0};
std::atomic<int> y{0};

-- Thread 1 --
x.store(1, std::memory_order_release);

-- Thread 2 --
y.store(2, std::memory_order_release);

-- Thread 3 --
int r1 = x.load(std::memory_order_acquire);   // x first
int r2 = y.load(std::memory_order_acquire);

-- Thread 4 --
int r3 = y.load(std::memory_order_acquire);   // y first
int r4 = x.load(std::memory_order_acquire);

是怪异的结果 r1==1, r2==0，并r3==2, r4==0有可能在C ++ 11内存模型下，这种情况下？如果我要全部替换std::memory_order_acq_rel成该std::memory_order_relaxed怎么办？

在x86上，这样的结果似乎是被禁止的，请参见此SO问题，但我一般是在询问C ++ 11内存模型。

奖励问题：

我们都同意，与std::memory_order_seq_cst该怪异的结果不会在C ++ 11被允许。现在，赫伯·萨特（Herb Sutter）在他著名的- …