Question

当我发现“CAS”指令时，我记得我很清楚它可以用于在单个CPU上运行的线程，但我很惊讶它可以用于许多CPU

昨天，我第一次有机会在我的一项开发项目上进行测试。我实现了它，它确实工作正常;我所有的单元测试都是绿色的。完美。

但今天，我在另一台机器上运行了我的单元测试，现在他们失败了。不太完美

两台机器的主要区别在于第一台（单元测试为绿色的机器）是退出旧笔记本电脑，只有一个核心！第二个是最近的i7，更强大......

现在，在我的i7上，如果我强制我的单元测试在一个核心上运行，它们就会成功。我这样做是通过运行

taskset -c <cpu-id> my-unit-test

合法地说，我的原始问题又回来了：CAS是否在许多内核上工作？好的，根据我读到的内容，如果没有，我会感到惊讶......

那又怎样？我希望它来自我的代码中的错误。为了给你提供更多信息，我有一个关键部分的课程。我添加了一个属性

bool m_isBeingModified;

它被初始化为false。而且，在我的关键部分的开头，我运行了函数

inline void waitForClassBeingModified()
{
  while (!__sync_bool_compare_and_swap(&m_isBeingModified, false, true))
  {} /// I concider that I can to such a loop as my critical section is very light/short
}

最后，在我的关键部分结束时，我重置了我的布尔变量

 m_isBeingModified = false;

我尝试将我的属性设置为volatile，但它没有改变任何内容：我的单元测试仍然失败

最后信息：

gcc --version
gcc (Ubuntu 6.2.0-5ubuntu12) 6.2.0 20161005
Copyright (C) 2016 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

感谢您的帮助

Answer 1

还可以使用__sync_bool_compare_and_swap取消设置变量，而不仅仅是m_isBeingModified = false;。另外，不要实现自己的互斥锁......

编译器和CPU都可以以非预期的方式重新排序代码。 __sync原语以这样的方式标记，以防止这种重新排序的快乐。因此，对于m_isBeingModified = false;，编译器首先将变量设置为false，然后只为您想要在关键区域内生成的代码生成代码。

Answer 2

感谢Uli的宝贵帮助，我认为现在我已经有了回答我问题的所有要素。

首先，我可能不清楚，但我希望防止并发访问的功能非常轻。完成需要大约80个cpu周期（TSC）。这就是为什么我更愿意实施自己的“光线”＆＃39;并发互斥基于一个CAS，而不是使用pthread_mutex。

我发现this interesting page解释了如何暂时＆＃39;由于以下说明，禁用代码重新排序：

__asm__ __volatile__("":::"memory");

使用它，我真的提升了我的并发保护，当然我所有的测试仍然是成功的。

要获得摘要，以下列表会报告我尝试的不同解决方案对性能的影响：

原始代码（无保护）：约80 TSC
双CAS（设置和未设置变量）：约105 TSC
基于互斥锁的解决方案：约120 TSC
单个CAS +禁用重新排序：大约85 TSC

Compare-And-Swap不适用于许多核心

2 个答案: