История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2017-11-16 | 413 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Использованием технологии OpenMP, блокировки и синхронизация потоков в OpenMP.
Атомарные операции и lockless программирование.
Lockless программирование – разработка неблокирующих многопоточных приложений.
Отказ от использования блокирующих примитивов типа мьютексов и даже критических секций для доступа к разделяемым данным. Достоинство – повышенная производительность многопоточных приложений на многоядерных процессорах. Простейшим способом lockless-программирования является активное использованием атомарных операций при конкурентном доступе нескольких потоков к общим переменным. В достаточно частых случаях необходимо обеспечить конкурентный доступ к какой-либо целочисленной переменной, являющейся счетчиком. Тогда бывает достаточно просто обеспечить атомарность выполнения операций увеличения, уменьшения или изменения значения переменной.
Виды атомарных операций:
· Все инструкции вида Операция Регистр-Регистр можно считать атомарными так как регистры за пределами вычислительного процессорного ядра не видны.
· Загрузка данных из памяти по выровненному адресу в регистр общего назначения.
· Сохранение данных из регистра общего назначения в память по выровненному адресу.
· Специальные операции для атомарной работы (например, cmpxchg).
· Многие команды вида Чтение-Модификация-Запись могут быть сделаны искусственно атомарными с помощью операции блокировки шины (префикс lock).
Реализация атомарных операций в Windows 2000-2003.
· Для увеличения значения целочисленных переменных –InterlockedIncrement, InterlockedIncrement64.
· Для уменьшения значения целочисленных переменных – InterlockedDecrement, InterlockedDecrement64.
|
· Для изменения значений целочисленных переменных – InterlockedExchange, InterlockedExchange64, InterlockedExchangeAdd, InterlockedExchangePointer.
· Для изменения значений целочисленных переменных со сравнением – InterlockedCompareExchange, InterlockedCompareExchangePointer.
Пример использования атомарной операции:
static DWORD array [100];
…
for (int i = 0; i < 100; i++)
InterlockedIncrement(array+i);
Эффект переупорядочивания.
Чтение или запись не всегда будет происходить в том порядке, который указан в вашем коде.
Переупорядочивать операции могут компилятор, исполняемая среда и процессор. Говоря о переупорядочивании, мы приходим к термину модели памяти (memory consistency model или просто memory model). Модель памяти, в которой нет переупорядочивания, чтения и записи будет считаться сильной (strong), а модель памяти, где возможны любые переупорядочивания чтения и записи принято считать слабой (weak). При этом слабые модели обеспечивают наибольшую производительность за счет возможных оптимизаций, но и порождают большое количество проблем при программировании.
Барьеры памяти.
Для борьбы с переупорядочиванием применяются так называемые барьеры памяти (memory barrier или memory fence). В случае барьера для компилятора применяют еще и термин барьер оптимизации (optimization barrier).
Барьеры могут быть как явными, так и не явными (с точки зрения программиста). Кроме того барьеры могут быть полными, двухсторонними и односторонними.
· Полный барьер (full fence) предотвращает любые переупорядочивания операций чтения или записи через него. Таким образом, можно говорить о том, что все операции чтения и записи до барьера будут завершены, по отношению к операциям, расположенным после барьера. Данный барьер предлагает инструкцию mfence в x86/x64 архитектуре.
· Двусторонние барьеры (Store fence и Load fence) предотвращают переупорядочивание лишь одного вида операций.
· Барьер записи (store fence) не позволяет переупорядочивать через себя операции записи.
· Барьер чтения (load fence) не позволяет переупорядочивать через себя операции чтения соответственно.
|
На x86/x64 архитектурах данные барьеры реализованы в инструкциях lfence и sfence.
· Односторонние барьеры обычно реализуют одну из двух семантик – write release (store release) или read acquire (load acquire).
· Write release семантика предотвращает любое переупорядочивание чтения и записи через барьер до барьера (запрет ↓), но не предотвращает переупорядочивания после него.
· Read acquire семантика предотвращает переупорядочивание чтения и записи через барьер после барьера (запрет ↑), но не предотвращает переупорядочивание до него.
|
|
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!