다중 스레드 코드에서 메모리 장벽 기능을 언제 사용해야 합니까?

멀티스레드 코드의 메모리 장벽 기능 및 사용 시기

소개

멀티스레드에서 프로그래밍을 하려면 여러 스레드에서 데이터 일관성과 일관성을 보장하는 것이 중요합니다. Intel은 메모리 장벽을 설정하고 메모리 순서를 제어하기 위해 _mm_sfence(), _mm_lfence() 및 _mm_mfence()와 같은 내장 함수를 제공합니다. 효과적이고 효율적인 코드 최적화를 위해서는 이러한 기능을 언제 활용해야 하는지 이해하는 것이 필수적입니다.

_mm_sfence()/NT Stores

_mm_sfence()는 일반적으로 비- 임시(NT) 상점. NT 저장소는 순서가 약합니다. 즉, 데이터가 메모리에 플러시되는 것만 보장하지만 반드시 특정 순서로 플러시되는 것은 아닙니다. NT 저장소가 다른 스레드에 전체적으로 표시되도록 해야 하는 경우 NT 저장소 다음에 _mm_sfence() 명령을 내보내야 합니다.

_mm_lfence()

_mm_lfence() 명령어는 로드 펜스 역할을 하여 이전 로드가 종료되기 전에 후속 로드가 실행되는 것을 방지합니다. 그러나 x86 CPU에서는 하드웨어가 명시적인 장벽 없이 로드 순서를 보장하므로 일반적으로 _mm_lfence()를 사용할 필요가 없습니다.

_mm_mfence()

_mm_mfence()는 가장 포괄적인 메모리 장벽을 구축하고 순차적 일관성을 확립합니다. 이는 후속 메모리 작업이 실행되기 전에 모든 이전 로드 및 저장이 전역적으로 표시되도록 보장합니다. _mm_mfence()는 C11/C 11 std::atomic의 자체 구현을 롤링하거나 영구 메모리에 저장된 데이터 순서를 제어하는 ​​등의 특정 시나리오에서 주로 유용합니다.

C 11 std:: omic

대부분의 경우 메모리 배리어를 수동으로 구현하는 대신 C 11 std::atomic을 사용하는 것이 좋습니다. C 11 std::atomic은 명시적인 어셈블리 코드 없이도 메모리 순서와 일관성을 보장하는 고급 기능을 제공합니다.

NT Stores and Performance

중요합니다 NT 저장소는 특정 사용 사례에 맞게 설계되었으며 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적으로 저장 작업은 CPU에 버퍼링되므로 눈에 보이는 실행 속도에 영향을 주지 않습니다. 그러나 데이터 일관성과 순서가 중요한 경우 NT 저장소를 _mm_sfence()와 함께 사용하여 올바른 프로그램 동작을 보장할 수 있습니다.

NT 저장소 및 의미 체계 획득/해제

NT 저장소를 사용할 때 _mm_sfence()는 릴리스 의미 체계를 제공하여 다른 스레드의 후속 작업이 NT 저장소 이후에만 표시되도록 보장합니다. 마찬가지로, 소비자 스레드가 의미 체계 획득 접근 방식(예: memory_order_acquire)을 사용하는 경우 _mm_sfence()는 획득된 데이터에 액세스하기 전에 이전의 모든 NT 저장소가 전역적으로 표시되도록 합니다.

장벽 및 비순차적 실행

_mm_sfence(), _mm_lfence() 및 _mm_mfence()를 포함한 메모리 장벽은 현대 환경에서 비순차적 실행에 영향을 미칠 수 있습니다. CPU. 이러한 CPU는 효율성 향상을 위해 명령을 병렬로 실행하려고 시도합니다. 그러나 메모리 장벽이 발생하면 CPU는 후속 작업을 진행하기 전에 모든 이전 메모리 작업이 완료되었는지 확인해야 하며, 이로 인해 비순차적 실행으로 인한 성능 향상이 줄어들 가능성이 있습니다.

위 내용은 다중 스레드 코드에서 메모리 장벽 기능을 언제 사용해야 합니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!