Насколько быстрый доступ к атомарным переменным в C ++

Question

Мой вопрос заключается в том, как быстро осуществляется доступ к атомарным переменным в C ++ с помощью класса C ++ 0x actomic <>? Что идет вниз на уровне кеша. Скажем, если один поток просто читает его, нужно ли ему загружаться в ОЗУ или он может просто читать из кэша ядра, в котором он выполняется? Предположим, что архитектура x86.

Мне особенно интересно узнать, читает ли поток из него, а другой поток не пишет в это время, будет ли наказание таким же, как и для чтения нормальной переменной. Как атомные переменные доступны. Включает ли каждая простота чтения запись, как в сравнении и обмене? Реализуются ли атомарные переменные с помощью сравнения и замены?

Answer 1

Если вы хотите сырые числа, списки данных Anger Fog из его руководств по оптимизации должны быть полезны, также, руководства по intels имеют несколько разделов, подробно описывающих задержки для чтения / записи в памятьв многоядерных системах, которые должны включать сведения о замедлениях, вызванных блокировкой шины, необходимой для атомарной записи.

Answer 2

Ответ не так прост, как вы, возможно, ожидаете. Это зависит от конкретной модели процессора, а также от обстоятельств. Наихудший случай - когда вам нужно выполнить операцию чтения-изменения-записи для переменной, и возникает конфликт (что именно является конфликтом, опять зависит от модели ЦП, но чаще всего это происходит, когда другой ЦП обращается к той же строке кэша) .

См. Также Спецификации производительности примитивов синхронизации .NET или Windows

Answer 3

Atomics использует специальную поддержку архитектуры, чтобы получить атомарность, не заставляя все операции чтения / записи идти до основной памяти.По сути, каждому ядру разрешено проверять кеши других ядер, поэтому они таким образом узнают о результатах операций других потоков.На x86 МНОГИЕ операции уже были атомарными, поэтому они бесплатны.Я видел числа от 10 до 100 циклов, в зависимости от архитектуры и работы.С точки зрения перспективы, любое чтение из основной памяти занимает 3000-4000 циклов, поэтому атомы работают НАМНОГО быстрее, чем переход к памяти почти на всех платформах.