x86에서 단어 찢어짐

Question

어떤 상황에서 x86에서 동일한 배열의 인접 요소에 동시에 두 개의 다른 스레드를 동시에 쓰는 것이 안전하지 않습니까? 미친 메모리 모델이있는 DS9K와 같은 아키텍처에서는 단어가 찢어 질 수 있지만 X86 단일 바이트는 주소가 줄어 듭니다. 예를 들어, D 프로그래밍 언어에서 real x86의 80 비트 부동 소수점 유형입니다. 다음과 같은 일을하는 것이 안전할까요?

real[] nums = new real[4];  // Assume new returns a 16-byte aligned block.
foreach(i; 0..4) {
    // Create a new thread and have it do stuff and 
    // write results to index i of nums.
}

참고 : 이것이 안전하더라도 캐시와의 잘못된 공유 문제를 일으켜 성능이 느려질 수 있습니다. 그러나, 내가 염두에두고있는 사용 사례의 경우 실제로는 문제가되지 않기 때문에 충분히 드물게 될 것입니다.

편집 : 작성된 값을 다시 읽는 것에 대해 걱정하지 마십시오. 가정은 거기에 있다는 것입니다 ~ 할 것이다 값을 읽기 전에 동기화하십시오. 나는 안전에만 관심이 있습니다 글쓰기 이런 식으로.

Answer 1

X86에는 일관된 캐시가 있습니다. 캐시 라인에 쓰는 마지막 프로세서는 모든 것을 획득하고 캐시에 쓰기를합니다. 이를 통해 해당 값에 기록 된 단일 바이트 및 4 바이트 값이 원자 적으로 업데이트됩니다.

"안전"과 다릅니다. 프로세서가 각각 디자인으로 해당 프로세서가 "소유 한"바이트/dword에만 쓰면 업데이트가 정확합니다. 실제로 한 프로세서가 다른 프로세서가 다른 사람이 작성한 값을 읽기를 원하며 동기화가 필요합니다.

또한 "효율적"과 다릅니다. 여러 프로세서가 각각 캐시 라인의 다른 위치에 쓸 수 있다면 캐시 라인은 CPU 사이에 핑을 할 수 있으며 캐시 라인이 단일 CPU로 이동하여 거기에 머무는 경우보다 훨씬 비쌉니다. 일반적인 규칙은 프로세서 별 데이터를 자체 캐시 라인에 넣는 것입니다. 물론, 한 단어 만 한 번만 글을 쓰려고하고 캐시 라인 이동에 비해 작업량이 중요하다면 성능이 허용됩니다.

Answer 2

나는 무언가를 놓치고 있을지 모르지만 어떤 문제도 예측하지 않습니다. X86 아키텍처는 필요한 것만 쓰고 지정된 값 외부에서 글을 쓰지 않습니다. 캐시 스누핑은 캐시 문제를 처리합니다.

Answer 3

당신은 x86 세부 사항에 대해 묻고 있지만, 당신의 예는 일부 고급 언어입니다. D에 대한 귀하의 구체적인 질문은 사용중인 컴파일러 또는 D 언어 사양을 작성한 사람들 만 답변 할 수 있습니다. 예를 들어 Java는 어레이 요소 액세스가 찢어지지 않아야합니다.

X86과 관련하여, 작전 원자는 8.1 절에 지정됩니다. 인텔의 소프트웨어 개발자의 매뉴얼 볼륨 3A. 그것에 따르면, 원자 매장 작업에는 다음이 포함됩니다. 바이트 저장, 단어로 정렬 된 단어 및 dword 정렬 DWORD는 모든 X86 CPU에 저장합니다. 또한 캐시 라인 내의 캐시 메모리에 대한 P6 및 이후 CPU에서 정렬되지 않은 16, 32 및 64 비트 액세스가 원자임을 지정합니다.