Wie erreicht ein einzelner MOV-Befehl die Acquire-Release-Semantik auf x86?

C-Speicherordnung: Erzielen Sie Release-and-Acquire-Semantik mit MOV auf x86

Frage: Wie funktioniert das MOV-Befehle stellen eine Acquire-Release-Semantik auf x86 bereit, ohne dass zusätzliche Speicherbarrieren oder Synchronisierung erforderlich sind Grundelemente?

Antwort:

Im Gegensatz zu herkömmlichen Prozessorarchitekturen, bei denen mehrere Anweisungen erforderlich sind, um die Speicherreihenfolge beim Freigeben und Erfassen zu erzwingen, erreicht der MOV-Befehl von x86 diese Funktionalität auf elegante Weise. Dies ist aufgrund der Cache-Kohärenz von x86-Prozessoren möglich, die eine kohärente gemeinsame Ansicht des Speichers über alle Kerne hinweg gewährleistet.

Das x86-Speichermodell folgt den folgenden Prinzipien:

• Ladevorgänge werden nie mit anderen Ladevorgängen neu angeordnet.
• Schreibvorgänge werden nicht mit älteren neu angeordnet Lesevorgänge.
• Schreibvorgänge in den Speicher werden nicht mit anderen Schreibvorgängen neu angeordnet, mit Ausnahme der Speicherpufferung.

Speicherpufferung führt eine Ebene der lokalen Neuordnung innerhalb jedes CPU-Kerns ein. Sobald ein Speicher jedoch global sichtbar wird, wird er für alle Kerne gleichzeitig und ohne Neuordnung sichtbar.

Daher führt die MOV-Anweisung atomare Speicher mit Acquire-Release-Semantik durch, indem sie die folgenden Eigenschaften nutzt:

• Store Ordering: Der von MOV durchgeführte Speicherschreibvorgang wird ohne Zwischenschaltung sofort für andere Kerne sichtbar Neuordnung.
• Cache-Kohärenz: Alle Kerne teilen eine kohärente Ansicht des gemeinsamen Speichers, wodurch sichergestellt wird, dass Schreibvorgänge gleichzeitig für alle anderen Kerne sichtbar werden.

Infolgedessen gibt ein einzelner MOV-Befehl auf x86 sowohl den aktualisierten Wert im gemeinsam genutzten Speicher frei, damit andere Threads ihn abrufen können, als auch den Wert für den aktuellen Wert aus dem gemeinsam genutzten Speicher abruft Faden. Dieses Verhalten implementiert effektiv die Acquire-Release-Semantik, die für die Synchronisierung im Hochleistungsrechnen erforderlich ist.

Zusätzliche Überlegungen:

• Andere ISAs verfügen möglicherweise über schwächere Speichermodelle ermöglichen eine aggressivere Neuordnung. In diesem Fall können zusätzliche Synchronisierungsprimitive erforderlich sein, um eine Acquire-Release-Semantik zu erreichen.
• Für einen stärkeren Speicher Bei Modellen, wie sie üblicherweise in C verwendet werden, reicht der MOV-Befehl allein aus, um die Acquire-Release-Semantik zu implementieren, da diese Modelle bestimmte Neuordnungsszenarien verbieten, die die Speicherkonsistenz beeinträchtigen würden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie erreicht ein einzelner MOV-Befehl die Acquire-Release-Semantik auf x86?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!