Warum „memory_order_seq_cst' verwenden, um ein Stopp-Flag zu setzen, wenn Sie es mit „memory_order_relaxed' überprüfen?

Warum das Stop-Flag mit „memory_order_seq_cst“ setzen, wenn Sie es mit „memory_order_relaxed“ überprüfen?

Kontext

In seinem Vortrag „Atomwaffen“. Herb Sutter zeigt ein Beispiel, bei dem ein Hauptthread mithilfe von „memory_order_seq_cst“ ein Stoppflag setzt und mehrere Arbeitsthreads das Flag mithilfe von „memory_order_relaxed“ überprüfen. Sutter erklärt, dass die Verwendung von „memory_order_relaxed“ zur Überprüfung aufgrund der vernachlässigbaren Auswirkung auf die Latenz akzeptabel ist. Er schlägt jedoch vor, „memory_order_seq_cst“ für die Operation zu verwenden, die das Flag setzt, ohne einen bestimmten Grund anzugeben.

Speicherreihenfolge

Das Verständnis des Konzepts der Speicherreihenfolge ist hier von entscheidender Bedeutung. Speicheraufträge definieren die Sichtbarkeits- und Synchronisationsgarantien, die durch atomare Operationen bereitgestellt werden. In diesem Beispiel stellt die Verwendung von „memory_order_seq_cst“ zum Setzen des Flags Folgendes sicher:

• Das Schreiben in das Stop-Flag wird in einem endlichen Zeitraum für alle anderen Threads sichtbar gemacht.
• Vor dem Schreiben können keine anderen Speichervorgänge neu angeordnet werden.

Auswirkungen auf die Leistung

Während die Verwendung von „memory_order_seq_cst“ für den Schreibvorgang übertrieben erscheinen mag, da der Ladevorgang „memory_order_relaxed“ verwendet, ist dies tatsächlich der Fall Keine wesentlichen Auswirkungen auf die Leistung. Implementierungen sind erforderlich, um atomare Speicher innerhalb einer angemessenen Zeitspanne sichtbar zu machen, unabhängig von der verwendeten Speicherreihenfolge.

Vorteile von memory_order_seq_cst

Während die Latenzauswirkungen der Verwendung von memory_order_seq_cst für den Schreibvorgang minimal sind , bietet es mehrere Vorteile:

• Thread-Sicherheit: memory_order_seq_cst stellt sicher, dass das Schreiben in das Stop-Flag für alle Threads rechtzeitig sichtbar ist, wodurch das Risiko von Race Conditions minimiert wird.
• Vermeidung einer Neuordnung: Es verhindert, dass andere Speicheroperationen vor dem Schreiben neu geordnet werden, und stellt so sicher, dass die beabsichtigte Reihenfolge der Ereignisse erhalten bleibt.
• Optimale Parallelisierung: Wenn Sie das Stopp-Flag auf dem neuesten Stand halten, können Arbeitsthreads seinen Wert effizient überprüfen, ohne auf unnötige Speichersynchronisierungen warten zu müssen.

Fazit

Abschließend: Verwenden Sie „memory_order_seq_cst“ zum Festlegen des Stopps Das Flag in diesem Beispiel dient nicht der Leistungsoptimierung, sondern der Gewährleistung von Korrektheit und Thread-Sicherheit. Während „memory_order_relaxed“ für den Ladevorgang akzeptabel ist, bietet die Verwendung von „memory_order_seq_cst“ für den Schreibvorgang zusätzliche Garantien, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.

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