Mengapa menggunakan `memory_order_seq_cst` untuk menetapkan bendera berhenti tetapi `memory_order_relaxed` untuk menyemaknya?

Mengapa Menggunakan memory_order_seq_cst untuk Hentikan Tetapan Bendera, Semasa Menyemak dengan memory_order_relaxed?

Dalam perbincangannya tentang operasi atom, Herb Sutter membentangkan contoh penggunaan atom, termasuk mekanisme bendera henti:

• Urut utama memulakan beberapa utas pekerja.

• Urut pekerja terus menyemak bendera henti:

  while (!stop.load(std::memory_order_relaxed))
  {
    // Do stuff.
  }

• Urut utama akhirnya menetapkan stop = true dengan order=seq_cst, dan kemudian menyertai pekerja.

Sebab Tidak Menggunakan santai pada Operasi Kedai

Walaupun Herb mencadangkan bahawa penggunaan memory_order_relaxed untuk menyemak bendera boleh diterima kerana kebimbangan kependaman yang minimum, tiada kelebihan prestasi yang ketara untuk menggunakan perintah memori yang lebih ketat, walaupun kependaman adalah keutamaan.

Alasan di sebalik tidak penggunaan santai pada operasi kedai masih tidak jelas, mungkin disebabkan oleh kesilapan atau keutamaan peribadi.

Pertimbangan Kependaman

Piawaian ISO C tidak menguatkuasakan jangka masa tertentu untuk keterlihatan kedai atau memberi panduan tentang cara mempengaruhinya. Peruntukan ini digunakan untuk semua operasi atom, termasuk santai. Walau bagaimanapun, pelaksanaan digalakkan untuk menjadikan nilai stor boleh diakses oleh beban atom dalam jangka masa yang munasabah.

Dalam praktiknya, kependaman khusus ditentukan oleh pelaksanaan, dengan mekanisme koheren cache perkakasan biasanya membenarkan keterlihatan dalam puluhan nanosaat dalam masa terbaik- senario kes dan selang sub-mikrosaat dalam senario hampir terburuk.

Implikasi Susunan Memori

Pesanan memori yang berbeza untuk operasi stor atau muat tidak mempercepatkan penyimpanan dalam keadaan sebenar masa, mereka hanya mengawal sama ada operasi berikutnya boleh dilihat secara global semasa kedai masih belum selesai.

Pada dasarnya, pesanan dan halangan yang lebih kuat tidak mempercepatkan acara secara mutlak, sebaliknya menangguhkan yang lain sehingga kedai atau pemuatan selesai. Ini berlaku untuk semua CPU dunia sebenar, yang berusaha untuk menjadikan stor kelihatan kepada teras lain dengan serta-merta.

Oleh itu, meningkatkan pesanan memori, seperti menggunakan seq_cst, memastikan perubahan pada bendera henti dapat dilihat dengan serta-merta kepada pekerja benang, menjamin penutupan pantas. Walau bagaimanapun, ia tidak menjejaskan kependaman keterlihatan sebenar.

Faedah Cek santai

Menggunakan memory_order_relaxed untuk operasi semakan mempunyai beberapa kelebihan:

• Kesepakatan tahap arahan dan tahap memori yang diminimumkan.
• Penurunan overhed pada seni bina terhad selari peringkat arahan, terutamanya yang mempunyai halangan kos tinggi.
• Menghapuskan kerja terbuang akibat cawangan salah ramalan pada hasil pemuatan.

Pertimbangan Tambahan

Herba dengan betul mengenal pasti bahawa penggunaan santai untuk bendera kotor juga boleh diterima kerana penyegerakan yang disediakan oleh thread.join. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa kotor memerlukan atomicity untuk menghalang penulisan serentak dengan nilai yang sama, yang masih dianggap perlumbaan data di bawah piawaian ISO C.

Kesimpulannya, semasa menggunakan memory_order_seq_cst untuk menetapkan bendera henti memastikan segera keterlihatan kepada benang pekerja, tidak ada faedah prestasi untuk berbuat demikian secara lebih santai untuk operasi beban. memory_order_relaxed menawarkan kelebihan dari segi paralelisme peringkat arahan dan penggunaan lebar jalur memori, menjadikannya pilihan pilihan dalam senario sedemikian.

Atas ialah kandungan terperinci Mengapa menggunakan `memory_order_seq_cst` untuk menetapkan bendera berhenti tetapi `memory_order_relaxed` untuk menyemaknya?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!