Какие C++11 <atomic> операции / заказы памяти гарантируют свежесть?

Question

Возможный дубликат:
Параллельность: атомарная и энергозависимая в модели памяти C++11

С С ++ 11 <atomic> спецификация, есть ли гарантия свежести? Описания различных порядков памяти имеют дело только с переупорядочениями (насколько я видел).

В частности, в этой ситуации:

#include <atomic>

std::atomic<int> cancel_work(0);

// Thread 1 is executing this function
void thread1_func() {

    ...

    while (cancel_work.load(<some memory order>) == 0) {
        ...do work...
    }
}


// Thread 2 executes this function
void thread2_func() {

    ...

    cancel_work.store(1, <some memory order>);

    ...

}

Если поток 1 и поток 2 не делятся никакими другими данными, кроме cancel_workмне кажется, что никаких гарантий заказа не нужны и std::memory_order_relax достаточно как для магазина, так и для загрузки. Но гарантирует ли это, что поток 1 когда-нибудь увидит обновление cancel_work вместо того, чтобы просто многократно читать строку локального кэша, не обновляя его из основной памяти? Если нет, то какой минимум необходим, чтобы сделать эту гарантию?

Answer 1

Ничто не гарантирует этого: все связано с заказом. Четное memory_order_seq_cst просто гарантирует, что все происходит в одном общем порядке. Теоретически, компилятор / библиотека / процессор может планировать каждую загрузку из cancel_store в конце программы.

В 29.3p13 есть общее утверждение, что

Реализации должны сделать атомные хранилища видимыми для атомных нагрузок в течение разумного периода времени.

Но нет никакой спецификации на то, что составляет "разумное количество времени".

Так: memory_order_relaxed должно быть просто отлично, но memory_order_seq_cst может работать лучше на некоторых платформах, так как строка кэша может быть перезагружена раньше.

Answer 2

Похоже, этот ответ также отвечает на мой вопрос. Что ж, надеюсь, мой вопрос поможет гуглерам лучше его найти.

Тема 1 "ДОЛЖНА" увидеть обновленную cancel_work в "разумное количество времени", однако, что именно является разумным, (очевидно) не указано.

Answer 3

Вызов функции [которая не указана компилятором] автоматически перезагрузит все регистры, которые содержат переменные, которые не являются непосредственно локальными. Таким образом, пока процессор, выполняющий thread1_func(), очищает или обновляет содержимое кэша в зависимости от store, это будет работать.

memory_order_relax должен гарантировать, что данные (в какой-то момент в будущем) будут сброшены из любых других кэшей процессоров [это происходит автоматически в x86, но не для всех типов процессоров, например, для некоторых процессоров ARM требуется "очистка на основе кода"], но это не гарантируется, что это произойдет ДО любых других операций записи [в обычные или атомарные переменные].

И обратите внимание, что порядок памяти влияет ТОЛЬКО на текущий поток / процессор. То, что другой поток или процессор делает во время хранения или загрузки, полностью зависит от этого потока / процессора. Я имею в виду, что thread1_func() в вашем случае может быть в состоянии прочитать значение 0 в течение небольшого промежутка времени после значения 1 был написан другим процессором / потоком. Все атомарные операции гарантируются тем, что ЛИБО получает значение СТАРЫЙ или НОВОЕ, никогда между ними [если вы не используете memory_order_relax, который не обеспечивает какой-либо порядок загрузки / сохранения между операциями в потоке. Однако, какой бы порядок памяти вы ни использовали, atomic должна гарантировать [при условии правильной реализации], что значение в конечном итоге обновляется. Просто сложнее сказать, когда в расслабленном случае.