关于填充同步结构

Question

我已阅读以下网页中有关填充的结构：

http://software.intel.com/sites/default/files/m/2/c/d/3/9/25602-17689_w_spinlock.pdf

如下所述：它建议使用以下语句来执行填充以同步结构：

struct syn_str { int s_variable; };
void *p = malloc ( sizeof (struct syn_str) + 127 );
syn_str * align_p = (syn_str *)( (((int) p) + 127) & -128 );

我想到的是，它可以更轻松地完成：

 struct syn_str { int s_variable; char padx[124] ; }  in 32-bit OS

或

 struct syn_str { int s_variable; char padx[120] ; }  in 64-bit OS

因为它所要做的就是填充一个满128个字节的结构，或者我想念的东西呢？

更新

感谢各种信息!!发帖后问题，我有 谷歌搜索“对齐结构”，看起来像“posix_memalign”似乎是非常正确的函数调用...

Answer 1

有两个原因：

1. 确保结构不跨越缓存边界并占用两个缓存行，因此每次访问需要两次提取和两次无效
2. 确保每个缓存行只有一个结构，并防止错误共享。

与高速缓存行开头的对齐提供了两者。将结构填充到与缓存行相同的大小不会提供。

想象一下，如果你愿意的话，在具有4字节int和8字节操作系统堆对齐以及128字节高速缓存行（非常常见）的系统上使用以下结构：

struct bare
{
    int x, y, z, u, v, w;
};

仅添加填充，如：

struct padded
{
    int x, y, z, u, v, w;
    char pad[128 - 6 * sizeof (int)]; // 104
};

不会阻止在地址112处分配对象，其中x, y, z, u落入一页，v, w落入第二页。所以第一个目标被违反了。并且可以在地址248处分配另一个对象，其中x, y在与前一个对象v, w相同的高速缓存行中。所以违反了第二个目标。

然而，

char* block = malloc(sizeof (bare) + 127);
bare* p = reinterpret_cast<bare*>(reinterpret_cast<intptr_t>(block + 127) & ~127);

毫无困难地做出两个保证，因为每个对象都将从某个缓存行的开头开始。

Answer 2

Nooo，整数变量的sizeof运算符在64位系统中仍然返回4。 Bytesize是实现定义的。