Czy + =, | =, & = itd. Atomowe?

Question

Czy operatory "modyfikuj" takie jak +=, |=, &= itd. Są atomowe?

wiem ++ jest atomowy (jeśli wykonuje x++; w dwóch różnych wątków „jednocześnie”, zawsze skończyć z x wzrosła o 2, w przeciwieństwie do x=x+1 z optymalizacją wyłączony.)

Co Zastanawiam jest czy variable |= constant, a podobieństwa są bezpieczne dla wątków lub czy muszę je chronić za pomocą muteksu?

(... czy jest to zależne od procesora? W tym przypadku, jak to jest na ramieniu?)

Answer 1

Mylisz się. Nie ma gwarancji, że ++ jest atomowe i nie ma go dla operatorów złożonych, ani dla żadnej operacji w C++.

Answer 2

dla zmiany wartości były widoczne w całej rdzeni, a + = (na przykład) musiałaby załadowania wartości dodać przyrost, a następnie przechowywać. Oznacza to, że operacja nie będzie miała charakteru atomowego..

Aby zapewnić atomowość, należy odpowiednio zabezpieczyć działanie.

Answer 3

++ może być atomowy na kompilatora/platformy, ale w C++ specyfikacja nie określa się atomowy.

Jeśli chcesz się upewnić, aby zmodyfikować wartość w sposób atomowej, należy użyć metody jest właściwa, jak zblokowane * na oknach.

To samo dla wszystkich innych procedur. Jeśli chcesz wykonywać operacje atomowe, powinieneś używać odpowiednich połączeń, a nie standardowych.

Answer 4

Nie ma operatora z C lub C++ z gwarantowaną atomową. Mogą być na twojej platformie, ale nie będziesz mieć pewności. Zazwyczaj jedyną operacją, która jest atomowa jest instrukcja Test i Set, która jest zwykle dostępna na większości nowoczesnych procesorów w jakiejś formie jako podstawa do implementacji semaforów.

Answer 5

x++ jest często realizowany w 3 instrukcji: Czytaj X do rejestru, przyrost go, a następnie zapisz go z powrotem do pamięci.

Twój wątek może zostać uprzedzony między tymi dwoma.

Answer 6

Warto wspomnieć, że te podmioty mogą być przeciążone, więc z pewnością może być ogólna gwarancja, że ​​nie są one atomowej dla wszystkich klas.

Answer 7

Nie, nie są atomowe! Jeśli potrzebujesz operacji atomowych na prymitywnych typów i używasz Linuksa, można zapoznać się tutaj: http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.1.0/gcc/Atomic-Builtins.html i/lub atomic.h ...

Answer 8

Nawet jeśli ++ jest operacją atomową, to nie oznacza, te dwa wątki powodują, że ++x będzie dokładnie o dwa wyżej. Musisz jakoś zsynchronizować wątki lub w inny sposób niekoniecznie zobaczą nawzajem swoje zmiany.

Answer 9

trzeba chronić swoją zmienną, z mutex na przykład

Answer 10

To'zarówno kompilatora i CPU zależne. Niektóre zestawy instrukcji dostarczają instrukcje atomowe dla nich (na intach wielkości maszyny).

Nie można jednak zagwarantować, że kompilator użyje tych instrukcji i nie zoptymalizuje kodu w sposób bezpieczny dla wątków. Musisz albo napisać rutynę w zespole, albo użyć specyficznej dla kompilatora techniki (takiej jak instrinsics), która zapewnia atomowość (lub użyć biblioteki, która używa jednej z tych technik).

---

Konkretnie na ramieniu: ORR/ADD/i instrukcje wziąć dwa operandy i umieść wynik w rejestrze. Każdy operand może być tym samym rejestrem co rejestr wyników, więc może być używany jako atomowy | =, + =, & =.

Oczywiście wynik jest umieszczany w rejestrze, a pierwszy operand musi również pochodzić z rejestru, więc musisz się upewnić, że obciążenia rejestru są wykonane atomowo.

Answer 11

Nie tylko nie są one atomowe, jak wszystkie operacje, ale mogą mieć bardzo interesujące wyniki. Na przykład, jeśli kompilator widzi, że zapisuje do x, może użyć x jako zmiennej tymczasowej, zamiast używać rejestrów lub przestrzeni stosu. Oznacza to x może chwilowo zawierać dowolną wartość, nie tylko wartości, które mają sens dla x

http://software.intel.com/en-us/blogs/2013/01/06/benign-data-races-what-could-possibly-go-wrong

Answer 12

powielać skierowana była tutaj, a to wymaga aktualizacji. „Nowy” język C11 umożliwia atrybut atomową, która przyznaje, że:

_Atomic int a; 
... 
a += 3 

mogą być kompilowane do z (atomowego) nieograniczonej pętli. Dzięki za standardy prezentów, naprawdę żałuję, że tego nie zrobiłeś.

1: w niektórych architekturach operacje atomowe są możliwe tylko w pamięci obsługującej określone protokoły dostępu. ARMv7, MIPS na przykład włączyć sekwencję do:

do { 
    x = LoadLinked(a) + 3; 
} while !StoreConditional(x, &a); 

ale LoadLinked/StoreConditional jest niezdefiniowana dla niektórych typów pamięci/pamięci podręcznej. Ciesz się z debugowania tego.

2: Powiązane jest fałszywe udostępnianie które jest artefaktem LoadLinked, StoreConditional działającym na liniach pamięci podręcznej (np. 32, 64, 256 bajtów), a nie podblokach. A więc: _Atomic int a [4]; może wymagać 4 * rozmiaru linii pamięci podręcznej (czyli 1024 bajtów), aby bezpiecznie zezwalać na równoczesne operacje atomowe na [n] i [n + 1], ponieważ 4 jednostki centralne mogą być w stanie zaktualizować [0..3], ale nigdy kolejny.

Mam nadzieję, że następny standard rozpozna nieodłączne niepowodzenie dekoracji atrybutów i przywróci c89 jako prawowity standard C.