Verbessert das Hinzufügen unnötiger Speicherbarrieren die Sichtbarkeitsleistung für atomare Vorgänge in Producer-Consumer-Warteschlangen?

Verbessert die Hardware-Speicherbarriere die Sichtbarkeitsleistung für atomare Operationen?

Frage:

In Kann eine Producer-Consumer-Warteschlange durch das Hinzufügen unnötiger Speicherzäune oder einer stärkeren Speicherordnung die Sichtbarkeit atomarer Vorgänge verbessert werden? Wenn ja, wie groß ist der Latenzunterschied mit und ohne Zaun?

Antwort:

Auswirkungen auf die Inter-Core-Latenz:

• Speicherzäune haben keinen wesentlichen Einfluss auf die Inter-Core-Latenz für den Speicher Vorgänge.

Speicherpufferverhalten:

• CPU-Speicherpuffer sind so konzipiert, dass Schreibvorgänge so schnell wie möglich in den Cache übertragen werden. Zäune zwingen den aktuellen Kern nur dazu, auf die Fertigstellung des Ladens zu warten, was ohne den Zaun letztendlich passieren würde.

Potenzielle sekundäre Auswirkungen:

• Zäune können haben geringfügige sekundäre Auswirkungen, indem sie spätere Ladevorgänge blockieren und die Ungültigmachung von Cache-Zeilen fördern, wodurch möglicherweise Fehlerstrafen für nachfolgende Ladevorgänge auf anderen Kernen verringert werden. Diese Auswirkungen sind jedoch unbedeutend.

Lastleistung:

• CPUs priorisieren Bedarfslasten gegenüber anderen Speicherzugriffen. Das Hinzufügen von Barrieren vor oder nach dem Laden verbessert die Leistung im Allgemeinen nicht.

Fazit:

In den meisten Fällen verbessert das Hinzufügen unnötiger Zäune oder einer stärkeren Speicherreihenfolge die Sichtbarkeit nicht Leistung. Nur in sehr spezifischen Situationen, bei denen es um Zeigerverfolgung und hohen Datenverkehr geht, kann ein vernachlässigbarer Vorteil erzielt werden. Um die optimale Strategie zu ermitteln, wird eine empirische Profilierung empfohlen.

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