멀티스레드 C에서는 정수 읽기 및 쓰기가 원자적입니까?

C 스레드의 다중 바이트 정수에 대한 원자적 액세스: 미묘한 답변

멀티 스레드 애플리케이션에서 공유 데이터에 대한 액세스를 조정하면 다음이 가능합니다. 도전해 보세요. C에서 정수 읽기 및 쓰기가 원자성인지 여부에 대한 질문을 생각해 보십시오.

문제

두 개의 스레드, 즉 하나는 업데이트하고 다른 하나는 정수 값을 읽는다고 상상해 보십시오. 일반적으로 이 통계 값에서는 읽기 및 쓰기 순서가 중요하지 않습니다. 그러나 쓰기 작업 중 잠재적인 중단에 대한 우려가 있습니다.

예를 들어 0x0000FFFF로 초기화된 값을 생각해 보세요. 0x00010000으로 증가하면 문제를 일으킬 수 있는 0x0001FFFF의 중간 상태가 발생할 위험이 있나요?

답: 아키텍처 고려 사항

답은 아키텍처에 있습니다. 시스템의. IA32 프로세서에서 정렬된 메모리 쓰기는 원자성입니다. 그러나 정렬되지 않은 쓰기는 캐싱 설정에 따라 다르게 동작할 수 있습니다.

• 단일 L1 캐시 라인: 메모리가 동일한 L1 캐시 라인에 속하는 경우 쓰기 작업은 원자성입니다.
• L1 캐시 라인 분할: 메모리가 여러 캐시 라인에 분산되어 있는 경우 쓰기가 중단될 위험이 있습니다.

CPU와 RAM 사이의 버스 너비도 원자 쓰기에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 8086 프로세서의 16비트 정렬 쓰기는 원자적이었지만 8088의 동일한 쓰기는 8비트 버스로 인해 발생하지 않았습니다.

휘발성 변수 선언

C에서는 공유 변수를 휘발성으로 선언하는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 컴파일러가 업데이트되지 않는다고 가정하여 최적화하는 것을 방지하여 멀티스레드 시나리오에서 올바른 동작을 보장합니다.

결론

정수 읽기 및 쓰기의 원자성 결정 C 스레드를 사용하려면 대상 아키텍처와 캐싱 메커니즘을 신중하게 고려해야 합니다. 정렬되지 않은 쓰기 또는 캐시 라인 분할 가능성이 있는 시스템의 경우 데이터 무결성을 보장하기 위해 동기화 메커니즘이 필요할 수 있습니다.

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