保证内存排序和正确的编程实践

Question

关于我在下面描述的顺序，我有一些相关的问题。

1. 鉴于这些排序保证，我在很多地方都不需要明确的围栏。但是，如何向编译器表达“栅栏”，特别是GCC？也就是说，只要优化器不对我的程序重新排序，程序顺序的保证才适用。

2. 是否有普通/流行的新芯片使用通用核心而不提供此类保证？

3. 我对C ++ 0x有点混淆与交错的想法。我必须使用“原子”类来使用这些保证，还是草案中还有其他一些方面也提供了一种利用这些保证的方法？

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内存订购

英特尔和AMD（至少使用x86_64）都保证内存加载与单个处理器上的存储操作相关。也就是说，如果某个处理器执行这些存储：

1. 存储A＆lt; - 1
2. 商店B < - 2
3. 商店C < - 3

当其他处理器看到C（3）时，保证也可以看到先前的存储A（1）和B（2）。现在，处理器之间的可见性可能是交错的，但来自任何给定处理器的商店订单也将是顺序的。

当处理器0读取处理器1存储的值时，它们也具有传递保证，然后写入一个值，读取新值的处理器2也必须从处理器1中看到该值。

忽略处理IO和特殊设备的特殊情况。我只对一般的内存保证感兴趣：我在这里的排序只是我最感兴趣的一点，因为它对并发算法最重要。

Answer 1

掌握这些操作对于构建SMP操作系统和与某些类型的硬件进行通信至关重要。 Linux内核文档提供了该主题的完美概述以及内核使用的特定解决方案。我强烈建议您查看他们的memory-barriers.txt文件。

Answer 2

为了最有力地保证您的商店和货物将以精确的顺序执行，您可能需要求助于代码中的asm块并写出您的{{1明确说明。

Answer 3

即使平台保证了顺序一致性，当多个线程访问同一个内存位置时，总是需要某种同步来防止竞争条件其中一人写入其中。 C ++ 0x提供了三种实现此类同步的方法：

1. 相互排斥 - std::mutex及相关课程
2. 原子变量 - std::atomic<T>
3. 明确的记忆障碍 - std::atomic_thread_fence。

后两者接受内存顺序参数，允许在不保证顺序一致性的平台上具有额外的灵活性（仅限专家！），但这与x86无关。