_mm_sfence、_mm_lfence、_mm_mfence をいつ使用するか?

_mm_sfence、_mm_lfence、および _mm_mfence を使用する場合

メモリ フェンスは、メモリの順序付けを強制し、メモリの順序付けを強制するためにマルチスレッド プログラミングで重要な役割を果たします。メモリ操作の制御されない並べ替え。インテルは、_mm_sfence、_mm_lfence、および _mm_mfence の 3 種類のメモリー・フェンスを提供しており、それぞれ特定の目的を果たします。

_mm_sfence

_mm_sfence は主に「NT ストア、 」 これは弱く順序付けされたメモリ操作です。これらのストアは、キャッシュ ミスを回避してパフォーマンスを向上させるためによく使用されますが、メモリ操作の正しい順序を保証するために適切な同期が必要です。 _mm_sfence は、後続の操作が続行される前に、それに先行する弱い順序の操作がすべて完了することを保証する「フェンス」として機能します。

_mm_lfence

_mm_lfence はロードとして使用されます。フェンスにより、後続のロードの実行が _mm_lfence 命令をバイパスするのを防ぎます。ただし、書き込み結合 (WC) メモリ領域にアクセスする場合など、特定の状況でのみロードを弱く順序付けることができるため、この機能は通常は実用的ではありません。ほとんどの場合、ロードの順序付けに _mm_lfence を使用する必要はありません。

_mm_mfence

_mm_mfence は最強のメモリ フェンスを表し、順次の一貫性を保証し、先行する書き込みを強制的にグローバルに実行します。後続の操作の前に表示されます。これにより、先行するすべてのストアがグローバルに表示されるようになるまで、以降の読み取りで値が観察されないことが保証されます。 _mm_mfence は最高レベルの同期を提供しますが、最高のパフォーマンス オーバーヘッドも発生します。

メモリ フェンスの代替手段

ほとんどのシナリオでは、C 11 の std::atomic を使用します。または、C11 の stdatomic は、メモリを制御するためのより便利で効率的なアプローチです。注文すること。これらは、組み込みの同期保証を備えた包括的な一連の操作を提供し、手動でメモリ フェンスを使用する必要がなくなります。

結論

_mm_sfence、_mm_lfence、_mm_lfence、をいつ使用するかを理解する_mm_mfence は、マルチスレッド コードでの正しい動作を保証するために不可欠です。 _mm_sfence は弱く順序付けされたストアを同期するために重要ですが、_mm_lfence と _mm_mfence の使用例はさらに限定されています。これらのフェンスを適切に活用するか、std::atomic を使用することで、プログラマはメモリの順序を効果的に管理し、データ競合やその他の同時実行性の問題を防ぐことができます。

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