Warum das Stop-Flag mit „memory_order_seq_cst“ setzen, wenn Sie es mit „memory_order_relaxed“ überprüfen?

Kontext

In seinem Vortrag „Atomwaffen“: Herb Sutter zeigt ein Beispiel, bei dem ein Hauptthread mithilfe von „memory_order_seq_cst“ und der Prüfung mehrerer Arbeitsthreads ein Stoppflag setzt das Flag mit „memory_order_relaxed“. Sutter erklärt, dass die Verwendung von „memory_order_relaxed“ zur Überprüfung aufgrund der vernachlässigbaren Auswirkung auf die Latenz akzeptabel ist. Er schlägt jedoch vor, „memory_order_seq_cst“ für die Operation zu verwenden, die das Flag setzt, ohne einen bestimmten Grund anzugeben.

Speicherreihenfolge

Das Verständnis des Konzepts der Speicherreihenfolge ist hier von entscheidender Bedeutung. Speicheraufträge definieren die Sichtbarkeits- und Synchronisationsgarantien, die durch atomare Operationen bereitgestellt werden. In diesem Beispiel stellt die Verwendung von „memory_order_seq_cst“ zum Setzen des Flags Folgendes sicher:

• Das Schreiben in das Stop-Flag wird in einem endlichen Zeitraum für alle anderen Threads sichtbar gemacht.
• Vor dem Schreiben können keine anderen Speichervorgänge neu angeordnet werden.

Auswirkungen auf die Leistung

Während der Verwendung „memory_order_seq_cst“ für den Schreibvorgang mag übertrieben erscheinen, da der Ladevorgang „memory_order_relaxed“ verwendet, hat aber tatsächlich keine wesentlichen Auswirkungen auf die Leistung. Implementierungen sind erforderlich, um atomare Speicher innerhalb einer angemessenen Zeitspanne sichtbar zu machen, unabhängig von der verwendeten Speicherreihenfolge.

Vorteile von memory_order_seq_cst

Während die Latenzauswirkungen der Verwendung von „memory_order_seq_cst“ für den Schreibvorgang minimal sind , es bietet mehrere Vorteile:

• Thread Sicherheit: Memory_order_seq_cst stellt sicher, dass das Schreiben in das Stoppflag für alle Threads rechtzeitig sichtbar ist, wodurch das Risiko von Race Conditions minimiert wird.
• Vermeidung von Neuordnungen: Es verhindert andere Speicheroperationen werden vor dem Schreiben nicht neu angeordnet, wodurch sichergestellt wird, dass die beabsichtigte Reihenfolge der Ereignisse erhalten bleibt.
• Optimal Parallelisierung: Wenn Sie das Stopp-Flag auf dem neuesten Stand halten, können Arbeitsthreads seinen Wert effizient überprüfen, ohne auf unnötige Speichersynchronisierungen warten zu müssen.

Schlussfolgerung

Abschließend: Verwenden von „memory_order_seq_cst“ zum Festlegen Das Stop-Flag in diesem Beispiel dient nicht der Leistungsoptimierung, sondern der Gewährleistung der Korrektheit und Thread-Sicherheit. Während „memory_order_relaxed“ für den Ladevorgang akzeptabel ist, bietet die Verwendung von „memory_order_seq_cst“ für den Schreibvorgang zusätzliche Garantien, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.