C++11 原子 x86 内存排序

Question

在 C++0x 中原子变量的文档之一中，在描述内存顺序时，它提到:

Release-Acquire Ordering

On strongly-ordered systems (x86, SPARC, IBM mainframe), release-acquire ordering is automatic. No additional CPU instructions are issued for this synchronization mode, only certain compiler optimizations are affected...

首先，x86 遵循严格的内存排序是真的吗？总是强加这一点似乎效率很低。意味着每次写入和读取都有一个栅栏？

此外，如果我有一个对齐的 int，在 x86 系统上，原子变量是否有任何用途？

Answer 1

是的，x86 确实有严格的内存排序，请参阅 Intel manuals 的第 3A 卷第 8.2 章| .较旧的 x86 处理器(例如 386)提供了真正严格的排序(称为 强排序)语义，而更现代的 x86 处理器在某些情况下稍微放宽了条件，但您无需担心。例如，奔腾和 486 允许读取缓存未命中在写入缓存命中时先于缓冲写入(因此与读取的地址不同)。

是的，它可能效率低下。因此，有时高性能软件仅针对内存排序要求较宽松的其他架构编写。

是的，原子变量在 x86 上仍然有用。它们与编译器有特殊的语义，因此典型的 read-modify-write操作以原子方式发生。如果你有两个线程同时递增一个原子变量(我指的是 C++11 中类型为 std::atomic<T> 的变量)，你可以确信该值会大 2；没有std::atomic ，您最终可能会得到错误的值，因为一个线程在执行递增时将当前值缓存在寄存器中，即使存储到内存在 x86 上是原子的。