修改C ++ 11原子bool需要多少个时钟周期？

Question

我想知道修改std :: atomic（或atomic_flag）需要多少个时钟周期，假设它使用最严格的内存模型设置？

Answer 1

很难准确确定实际需要多少个时钟周期。相反，如果我们假设它是一个x86处理器（如注释中所述），我将尝试解释实际发生的情况，并且运行时库使用“锁定”指令实现atomic - 如果这些假设中的任何一个是是的，然后“所有的赌注都没有了”，俗话说：

执行atomic操作时，CPU将首先确保它对（可能）缓存的值具有“独占”访问权限。这意味着向所有其他CPU发送消息，说“我是 it 此变量”。然后，每个其他CPU必须刷新其副本（如果已修改）并将该值标记为“无效”，然后回复“我已完成”。

一旦所有处理器都说“我已经完成”，主处理器就可以继续。此过程，尤其是在具有大量CPU（核心）的大型系统中，可能需要相当长的时间（数百或数千个周期）。

当然，CPU可以通过知道没有其他CPU读取此值，或者没有其他CPU为此值发出写入来优化这一点，在这种情况下，它可以非常快。

你或许可以通过编写一些代码来了解这在[特定机器上]有多糟糕，你可以在两个线程中循环，例如1秒，尝试更新并读取相同的原子变量，看看它有多好/坏。然后尝试两个“更新”循环（这样你就可以在两个线程之间进行更新）。

Answer 2

与访问未缓存的主内存大致相同。大约100-1000 ns，或大约100个时钟周期。