_mm_sfence, _mm_lfence 및 _mm_mfence는 언제 사용합니까?

_mm_sfence, _mm_lfence 및 _mm_mfence를 사용하는 경우

메모리 펜스는 멀티 스레드 프로그래밍에서 메모리 순서를 적용하고 방지하는 데 중요한 역할을 합니다. 메모리 작업의 통제되지 않은 재정렬. Intel은 _mm_sfence, _mm_lfence 및 _mm_mfence의 세 가지 유형의 메모리 펜스를 제공하며 각각 특정 용도로 사용됩니다.

_mm_sfence

_mm_sfence는 주로 "NT 스토어, " 이는 약하게 정렬된 메모리 작업입니다. 이러한 저장소는 캐시 누락을 방지하여 성능을 향상시키는 데 자주 사용되지만 올바른 메모리 작업 순서를 보장하려면 적절한 동기화가 필요합니다. _mm_sfence는 후속 작업이 진행되기 전에 이전에 순서가 약한 모든 작업이 완료되도록 보장하는 "펜스" 역할을 합니다.

_mm_lfence

_mm_lfence는 로드로 사용됩니다. 울타리를 통해 후속 로드 실행이 _mm_lfence 명령어를 우회하는 것을 방지합니다. 그러나 WC(Write-Combining) 메모리 영역에 액세스할 때와 같은 특정 상황에서만 로드 순서가 약하게 지정될 수 있으므로 이 기능은 일반적으로 실용적이지 않습니다. 대부분의 경우 로드 순서를 지정하기 위해 _mm_lfence를 사용할 필요가 없습니다.

_mm_mfence

_mm_mfence는 가장 강력한 메모리 펜스를 나타내며 순차 일관성을 보장하여 이전 쓰기가 전역적으로 수행되도록 합니다. 후속 작업 전에 표시됩니다. 이는 모든 이전 저장소가 전체적으로 표시될 때까지 이후 읽기에서 값을 관찰하지 않도록 보장합니다. _mm_mfence는 최고 수준의 동기화를 제공하지만 성능 오버헤드도 가장 높습니다.

메모리 펜스의 대안

대부분의 시나리오에서 C 11의 std::atomic 사용 또는 C11의 stdatomic은 메모리 순서를 제어하는 ​​데 더 편리하고 효율적인 접근 방식입니다. 이는 동기화 보장이 내장된 포괄적인 작업 세트를 제공하므로 수동으로 메모리 펜스를 사용할 필요가 없습니다.

결론

_mm_sfence, _mm_lfence, _mm_mfence는 다중 스레드 코드에서 올바른 동작을 보장하는 데 필수적입니다. _mm_sfence는 순서가 약한 상점을 동기화하는 데 중요하지만 _mm_lfence 및 _mm_mfence는 사용 사례가 더 제한적입니다. 프로그래머는 이러한 펜스를 적절하게 활용하거나 std::atomic을 사용하여 메모리 순서를 효과적으로 관리하고 데이터 경합 및 기타 동시성 문제를 방지할 수 있습니다.

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