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linux - membarrier 手册页中的示例在 x86 中毫无意义吗？

coder 2023-06-19 原文

也许这只是我，但 man 2 页面中的示例 membarrier似乎毫无意义。

基本上，membarrier() 是一个异步内存屏障，给定两个协调的代码片段(让我们调用快速路径 和慢速路径) 允许您将障碍的所有硬件成本转移到慢速路径，并只留下快速路径与编译器障碍1。有几种不同的方法可以实现 membarrier 行为，例如向每个相关处理器发送 IPI 或等待每个处理器上运行的代码被取消调度——但具体的实现细节是在这里不重要。

现在，这是 man page 中给出的示例转换:

原始代码

static volatile int a, b;

static void
fast_path(void)
{
   int read_a, read_b;

   read_b = b;
   asm volatile ("mfence" : : : "memory");
   read_a = a;

   /* read_b == 1 implies read_a == 1. */

   if (read_b == 1 && read_a == 0)
       abort();
}

static void
slow_path(void)
{
   a = 1;
   asm volatile ("mfence" : : : "memory");
   b = 1;
}

转换后的代码

(省略了一些系统调用和初始化样板文件)

static volatile int a, b;

static void
fast_path(void)
{
   int read_a, read_b;

   read_b = b;
   asm volatile ("" : : : "memory");
   read_a = a;

   /* read_b == 1 implies read_a == 1. */

   if (read_b == 1 && read_a == 0)
       abort();
}

static void
slow_path(void)
{
   a = 1;
   membarrier(MEMBARRIER_CMD_SHARED, 0);
   b = 1;
}

这里 slow_path 正在执行两次写入(a，然后是 b)，由屏障分隔，而 fast_path 正在执行两次读取(b，然后是 a)，也由屏障分隔。

然而，x86 内存模型不允许加载-加载或存储-存储重新排序!据我所知，在这种情况下根本不需要 membarrier() 并且原始代码中也不需要 mfence 。看起来简单的编译器障碍在两个地方就足够了2。

一个实际有意义的示例，IMO，应该有一个存储后跟一个加载，在快速路径中由一个屏障分隔。

我错过了什么吗？

1 编译器屏障阻止编译器在其上移动加载或存储(并且根据实现可能会强制将某些寄存器值存入内存)，但不会发出任何类型的原子操作或内存栅栏，因此请避免这些指令中固有的通常数量级的减速。

2 当然，在较弱的平台上，可能会发生加载-加载重新排序，这个例子可能有意义，但这个例子明确地是 x86 和 membarrier() 只是在 x86 上实现。

最佳答案

你是对的。在 x86 上，membarrier() 的这种特殊用法是完全无用的。事实上，这个确切的示例是英特尔 SDM 中给出的第一个，用于说明 x86 内存排序规则:

Intel SDM Vol. 3 §8.2.3.2 Neither Loads Nor Stores Are Reordered with Like Operations

关于linux - membarrier 手册页中的示例在 x86 中毫无意义吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/45970525/

册页membarriercodereadlinuxx86memory-barriersmemory-model

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