Question

我正在检查互斥锁，信号量，spin_locks内存障碍等等，我只是来execution reorder。我在维基读到了一些内容，但它对我来说真的没有任何意义，重新排序执行优化问题？这不是打破代码吗？有什么限制。它在这个维基页面Java Memory Model

中说

在现代平台上，代码通常不按编写顺序执行。它由编译器，处理器和内存子系统重新排序，以实现最大性能。在多处理器体系结构中，各个处理器可能有自己的本地缓存，与主存储器不同步。

特别是多线程概念它带来了性能，但它会使你的程序不稳定或不存在。你必须非常小心。因此，由于特定的性能原因，这不是复杂性，而重新排序的代码看起来很可怕。

Answer 1

作为重新排序的好方案，请考虑以下事项：

A = B / C; => read B, C + compute + write to A
D = E + F; => read E, F + compute + write to D

翻译为：

read B, C
compute B/C
write result to A
read E, F
compute E+F
write result to D

可以重新排序为：

read B, C, E, F ==> force reads as soon as possible
compute B / C => slow operation (could do something usefull such as read E, F in the meanwhile)
compute E + F
write A, write D => defer writes as late as possible

这不会破坏单线程排序保证并实现更好的执行吞吐量。

此外，here概念描述得非常好。

Answer 2

不打破代码吗？

优化仅限于不违反语言保证的更改。关键是许多语言没有完全指定行为。当两个线程执行x = 1和x = 2时，结果不完全指定。

由于特定的性能原因，这不是复杂性，而且重新排序的代码看起来很可怕。

过度复杂还是过度复杂取决于您的目标。有些语言非常安全，有些语言非常宽松。所有语言都为您提供编写安全程序的工具。工具各不相同，难以使其工作。此外，性能也各不相同。

Answer 3

以下是可能重新排序的代码示例：

extern bool b;
extern int x;
extern int y;
extern int z;

void foo() {
  z = x;
  if (b)
    y = x;

}

所谓的想法如下：首先将全局z设置为某个内容，如果设置了b，则同时设置y。假设有另一个线程，它以某种方式查询z，一旦它成为它想要的，它就设置b - 从而允许foo()分配y。

这段代码当然有很多问题，但我会专注于重新排序。代码生成以下程序集：

foo():
        cmpb    $0, b(%rip)
        movl    x(%rip), %eax
        movl    %eax, z(%rip)
        je      .L1
        movl    %eax, y(%rip)
.L1:
        rep ret

如您所见，首先检查b！将x复制到z，然后执行跳转。执行已经重新排序 - 在完成赋值之前检查布尔标志，并且整个想法都被破坏了。（它会被打破，所以这个例子只是一个重新排序的插图）。

在哪一点上编译器需要重新排序执行以进行优化？

3 个答案: