问题标签 [memory-barriers]

我最近阅读了有关内存障碍和重新排序问题的信息，现在我对此有些困惑。

考虑以下场景：

1. 在Update方法；该_usingMethod1 = true语句是否总是在获取或设置属性之前执行？还是由于重新订购问题我们无法保证？

2. 我们应该使用volatilelike

   /li>

3. 如果我们使用lock;can we 保证，那么锁中的每个语句都将按如下顺序执行：

   /li>

我正在努力提高我对记忆障碍的理解。假设我们有一个弱记忆模型，我们采用Dekker 算法。是否可以通过添加内存屏障使其在弱内存模型下正常工作？

我认为答案是一个令人惊讶的否定。原因（如果我是正确的）是，尽管可以使用内存屏障来确保读取不会超过另一个，但它不能确保读取不会看到陈旧的数据（例如缓存中的数据）。因此，它可能会在过去某个时间看到关键部分被解锁（根据 CPU 的缓存），但当前其他处理器可能会将其视为已锁定。如果我的理解是正确的，则必须使用互锁操作，例如通常称为测试和设置或比较和交换的操作，以确保多个处理器之间内存位置的值同步一致。

因此，我们是否可以正确地期望没有弱内存模型系统只会提供内存屏障？系统必须提供诸如测试和设置或比较和交换之类的操作才能有用。

我意识到流行的处理器，包括 x86，提供的内存模型比弱内存模型强得多。请集中讨论弱记忆模型。

（如果 Dekker 算法是一个糟糕的选择，如果可能，请选择另一个内存屏障可以成功实现正确同步的互斥算法。）

我的代码很简单，如下所示。我找到了用于读写的rmb和wmb ，但没有找到通用的。lwsync在 PowerPC 上可用，但是 x86 的替代品是什么？提前谢谢。

C# 4 in a Nutshell（强烈推荐顺便说一句）使用以下代码来演示 MemoryBarrier 的概念（假设 A 和 B 在不同的线程上运行）：

他们提到障碍 1 和 4 阻止此示例写入 0，障碍 2 和 3 提供新鲜度保证：他们确保如果 B 在 A 之后运行，读取_complete将评估为true。

我真的不明白。我想我理解为什么需要设置障碍 1 和 4：我们不希望对_answer的写入进行优化并放置在写入_complete之后（障碍 1），我们需要确保_answer没有被缓存（障碍 4） . 我也认为我理解为什么需要屏障 3：如果 A 运行到刚刚写入_complete = true之后，B 仍然需要刷新_complete才能读取正确的值。

我不明白为什么我们需要屏障 2！我的一部分说这是因为线程 2（运行 B）可能已经运行到（但不包括）if(_complete)，所以我们需要确保_complete被刷新。

但是，我不明白这有什么帮助。_complete是否仍然有可能在 A 中设置为 true ，但 B 方法会看到_complete的缓存（错误）版本？即，如果线程 2 运行方法 B 直到第一个 MemoryBarrier 之后，然后线程 1 运行方法 A 直到_complete = true但没有进一步，然后线程 1 恢复并测试if(_complete) -如果不导致false吗？

在“C# 4 in a Nutshell”中，作者展示了这个类有时可以写 0 而没有MemoryBarrier，尽管我无法在我的 Core2Duo 中重现：

这种需求对我来说似乎很疯狂。我如何识别所有可能发生这种情况的情况？我认为如果处理器改变操作顺序，它需要保证行为不会改变。

您是否费心使用障碍？

这些天，我正在阅读有关内存栅栏和屏障的信息，以作为同步多线程代码和避免代码重新排序的一种方式。

我通常在 Linux 操作系统下用 C++ 开发，我boost大量使用库，但我找不到任何与之相关的类。你知道提升中是否存在栅栏的内存屏障，或者是否有办法实现相同的概念？如果没有，我可以看看什么好的图书馆？

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 是否也需要读屏障指令？RE2 将其读取屏障功能定义为 x86 上的无操作，而 Linux 将其定义为要么lfence或无操作，具体取决于 SSE2 是否可用。什么时候lfence需要？

为了实现多线程应用程序的无锁代码，我使用了volatile变量， 理论上：该volatile关键字仅用于确保所有线程都能看到 volatile 变量的最新值；因此，如果线程A更新变量值并且线程B在更新发生后立即读取该变量，它将看到最近从线程 A 写入的最新值。正如我在Nutshell书中的 C# 4.0 中读到的那样，这是不正确的，因为

应用 volatile 不会阻止交换写入后读取。

这个问题是否可以通过Thread.MemoryBarrier()在每次获取volatile变量之前解决，例如：

如果这解决了问题；考虑我们有一个 while 循环，该循环在其条件之一处依赖于该值；在while循环之前放置Thread.MemoryBarrier()是解决问题的正确方法吗？例子：

更准确地说，我希望_foo变量在任何线程随时要求它时提供其最新值；因此，如果Thread.MemoryBarrier()在调用变量之前插入可以解决问题，那么我可以使用Foo属性而不是在该属性的获取中_foo执行 a就像：Thread.MemoryBarrier()

我需要帮助来理解同步关系。我越读它试图理解的例子，我就越觉得我什么都不懂。有时我觉得这就是它，我明白了，但在看了另一个例子之后，我再次感到困惑。请帮我把它做对。

据说操作 A 与操作 B 同步 - 如果 A 是对某个原子变量 m 的存储，具有释放语义，B 是来自同一个变量 m 的加载，具有获取语义，并且 B 读取 A 存储的值。也有人说，操作 A 发生在操作 B 之前，如果

• A 在与 B 相同的线程上执行，并且 A 在程序顺序中位于 B 之前，或者
• A 与 B 同步，或
• A 发生在其他操作 C 之前，C 发生在 B 之前

好的。如果我们看这个例子

thread0 执行 | thread1 执行

商店 x (发布) | 加载 x（获取）

此处存储到 x 是否与来自 x 的负载同步？如果我们在这里确实有同步关系，那么存储到 x 发生在从 x 加载之前，所以在线程 0 中存储到 x 之前排序的所有内容都发生在线程 1 中从 x 加载之前。这意味着这里有强制排序。这样对吗？但在这种情况下，我不明白定义部分的“和 B 读取 A 存储的值”是什么意思？如果线程 1 比线程 0 更快，它可能会读取旧值。那么这里的关系是什么，有什么关系吗？如果没有，我该如何提供这种关系？

提前致谢。

我阅读了“英特尔架构的英特尔优化指南指南”。

但是，我仍然不知道应该何时使用

任何人都可以解释在编写多线程代码时何时应该使用这些？