草庐IT

c++ - 可以原子地获取和运算的最大数据类型？

coder 2024-02-19 原文

我想尝试使用类似这样的方法自动重置 256 位:

#include <x86intrin.h>
#include <iostream>
#include <array>
#include <atomic>

int main(){

    std::array<std::atomic<__m256i>, 10> updateArray;

    __m256i allZeros = _mm256_setzero_si256();

    updateArray[0].fetch_and(allZeros);
}

但是我得到关于没有fetch_and() 元素的编译器错误。这是不可能的，因为 256 位类型太大而无法保证原子性吗？

还有其他方法可以实现吗？我正在使用海湾合作委员会。

如果不是，我可以自动重置的最大类型是什么 - 64 位？

编辑:任何 AVX 指令都可以原子地执行取指与操作吗？

最佳答案

所以有一些不同的事情需要解决:

  1. 处理器可以做什么？
  2. 我们所说的原子是什么意思？
  3. 你能让编译器为处理器的功能生成代码吗？
  4. C++11/14 标准支持吗？

对于#1 和#2:

在 x86 中，有执行 8、16、32、64、128、256 和 512 位操作的指令。一个处理器将[至少如果数据与其自身的大小对齐]自动执行该操作。然而，要使操作成为“真正的原子”，它还需要防止数据更新中的竞争条件[换句话说，防止其他处理器读取、修改和写回同一位置]。除了少量的“隐含锁定”指令外，这是通过向特定指令添加“锁定前缀”来完成的——这将对系统中的其他处理器执行正确类型的高速缓存对话 [技术术语]，以确保只有这个处理器可以更新这个数据。

我们不能使用带有 LOCK 前缀的 VEX 指令(来自 Intel 的手册)

Any VEX-encoded instruction with a LOCK prefix preceding VEX will #UD

您需要一个 VEX 前缀才能使用 AVX 指令，#UD 表示“未定义指令”——换句话说，如果我们尝试执行该代码，它将导致处理器异常。

因此，可以 100% 确定处理器不能一次对 256 位进行原子操作。这个答案讨论了 SSE 指令的原子性: SSE instructions: which CPUs can do atomic 16B memory operations?

如果指令无效，#3 就毫无意义。

#4 - 嗯，标准支持 std::atomic<uintmax_t> , 如果 uintmax_t恰好是 128 或 256 位，那么您当然可以这样做。我不知道有任何处理器支持 uintmax_t 的 128 位或更高位，但语言并没有阻止它。

如果对“原子”的要求不如“需要确保 100% 肯定没有其他处理器同时更新它”那么强烈，那么使用常规的 SSE、AVX 或 AVX512 指令就足够了——但会有如果您有两个处理器(核心)同时在同一内存位上执行读取/修改/写入操作，则为竞争条件。

x86 上最大的原子操作是 CMPXCHG16B，如果另外两个寄存器中的值与内存中的值匹配，它将交换两个 64 位整数寄存器与内存中的内容。所以你可以想出一些东西来读取一个 128 位的值，然后取出一些位，然后如果没有其他东西首先进入那里，则以原子方式将新值存储回来 - 如果发生这种情况，你必须重复该操作，当然，它也不是单个原子与操作。

当然，在 Intel 和 AMD 以外的其他平台上，行为可能会有所不同。

关于c++ - 可以原子地获取和运算的最大数据类型？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/30948832/

amp43sectioncode的c++vectoratomicavx

有关c++ - 可以原子地获取和运算的最大数据类型？的更多相关文章

  1. ruby - 为什么我可以在 Ruby 中使用 Object#send 访问私有(private)/ protected 方法？ - 2

    类classAprivatedeffooputs:fooendpublicdefbarputs:barendprivatedefzimputs:zimendprotecteddefdibputs:dibendendA的实例a=A.new测试a.foorescueputs:faila.barrescueputs:faila.zimrescueputs:faila.dibrescueputs:faila.gazrescueputs:fail测试输出failbarfailfailfail.发送测试[:foo,:bar,:zim,:dib,:gaz].each{|m|a.send(m)resc

  2. ruby - 解析 RDFa、微数据等的最佳方式是什么，使用统一的模式/词汇(例如 schema.org)存储和显示信息 - 2

    我主要使用Ruby来执行此操作，但到目前为止我的攻击计划如下:使用gemsrdf、rdf-rdfa和rdf-microdata或mida来解析给定任何URI的数据。我认为最好映射到像schema.org这样的统一模式，例如使用这个yaml文件，它试图描述数据词汇表和opengraph到schema.org之间的转换:#SchemaXtoschema.orgconversion#data-vocabularyDV:name:namestreet-address:streetAddressregion:addressRegionlocality:addressLocalityphoto:i

  3. ruby - 使用 Vim Rails，您可以创建一个新的迁移文件并一次性打开它吗？ - 2

    使用带有Rails插件的vim，您可以创建一个迁移文件，然后一次性打开该文件吗？textmate也可以这样吗？ 最佳答案 你可以使用rails.vim然后做类似的事情::Rgeneratemigratonadd_foo_to_bar插件将打开迁移生成的文件，这正是您想要的。我不能代表textmate。 关于ruby-使用VimRails，您可以创建一个新的迁移文件并一次性打开它吗？，我们在StackOverflow上找到一个类似的问题： https://sta

  4. ruby - 我可以使用 Ruby 从 CSV 中删除列吗？ - 2

    查看Ruby的CSV库的文档，我非常确定这是可能且简单的。我只需要使用Ruby删除CSV文件的前三列，但我没有成功运行它。 最佳答案 csv_table=CSV.read(file_path_in,:headers=>true)csv_table.delete("header_name")csv_table.to_csv#=>ThenewCSVinstringformat检查CSV::Table文档:http://ruby-doc.org/stdlib-1.9.2/libdoc/csv/rdoc/CSV/Table.html

  5. ruby-on-rails - 如何优雅地重启 thin + nginx？ - 2

    我的瘦服务器配置了nginx，我的ROR应用程序正在它们上运行。在我发布代码更新时运行thinrestart会给我的应用程序带来一些停机时间。我试图弄清楚如何优雅地重启正在运行的Thin实例，但找不到好的解决方案。有没有人能做到这一点？ 最佳答案 #Restartjustthethinserverdescribedbythatconfigsudothin-C/etc/thin/mysite.ymlrestartNginx将继续运行并代理请求。如果您将Nginx设置为使用多个上游服务器，例如server{listen80;server

  6. ruby - 我可以使用 aws-sdk-ruby 在 AWS S3 上使用事务性文件删除/上传吗？ - 2

    我发现ActiveRecord::Base.transaction在复杂方法中非常有效。我想知道是否可以在如下事务中从AWSS3上传/删除文件:S3Object.transactiondo#writeintofiles#raiseanexceptionend引发异常后，每个操作都应在S3上回滚。S3Object这可能吗？？ 最佳答案 虽然S3API具有批量删除功能，但它不支持事务，因为每个删除操作都可以独立于其他操作成功/失败。该API不提供任何批量上传功能(通过PUT或POST)，因此每个上传操作都是通过一个独立的API调用完成的

  7. ruby - Infinity 和 NaN 的类型是什么？ - 2

    我可以得到Infinity和NaNn=9.0/0#=>Infinityn.class#=>Floatm=0/0.0#=>NaNm.class#=>Float但是当我想直接访问Infinity或NaN时:Infinity#=>uninitializedconstantInfinity(NameError)NaN#=>uninitializedconstantNaN(NameError)什么是Infinity和NaN？它们是对象、关键字还是其他东西？ 最佳答案 您看到打印为Infinity和NaN的只是Float类的两个特殊实例的字符串

  8. ruby - 检查方法参数的类型 - 2

    我不确定传递给方法的对象的类型是否正确。我可能会将一个字符串传递给一个只能处理整数的函数。某种运行时保证怎么样？我看不到比以下更好的选择:defsomeFixNumMangler(input)raise"wrongtype:integerrequired"unlessinput.class==FixNumother_stuffend有更好的选择吗？ 最佳答案 使用Kernel#Integer在使用之前转换输入的方法。当无法以任何合理的方式将输入转换为整数时，它将引发ArgumentError。defmy_method(number)

  9. ruby - 触发器 ruby​​ 中 3 点范围运算符和 2 点范围运算符的区别 - 2

    请帮助我理解范围运算符...和..之间的区别，作为Ruby中使用的“触发器”。这是PragmaticProgrammersguidetoRuby中的一个示例:a=(11..20).collect{|i|(i%4==0)..(i%3==0)?i:nil}返回:[nil,12,nil,nil,nil,16,17,18,nil,20]还有:a=(11..20).collect{|i|(i%4==0)...(i%3==0)?i:nil}返回:[nil,12,13,14,15,16,17,18,nil,20] 最佳答案 触发器(又名f/f)是

  10. ruby - 简单获取法拉第超时 - 2

    有没有办法在这个简单的get方法中添加超时选项？我正在使用法拉第3.3。Faraday.get(url)四处寻找，我只能先发起连接后应用超时选项，然后应用超时选项。或者有什么简单的方法？这就是我现在正在做的:conn=Faraday.newresponse=conn.getdo|req|req.urlurlreq.options.timeout=2#2secondsend 最佳答案 试试这个:conn=Faraday.newdo|conn|conn.options.timeout=20endresponse=conn.get(url

随机推荐