Bagaimana untuk Melaksanakan Pembilang Atom 64-Bit Dengan Cekap Hanya Menggunakan Atom 32-Bit?

Melaksanakan Pembilang Atom 64-Bit Menggunakan Atomics 32-Bit

Dalam sistem terbenam, mencipta pembilang atom 64-bit menggunakan hanya 32 -atom bit selalunya diperlukan. Pendekatan biasa adalah untuk memanfaatkan kiraan generasi dengan bit paling tidak ketara berfungsi sebagai kunci baca. Namun, persoalan timbul sama ada terdapat kaedah lain yang berpotensi dan sama ada pelaksanaan yang dicadangkan adalah optimum.

Pendekatan Alternatif

Pelaksanaan yang disyorkan adalah pendekatan yang berdaya maju, tetapi terdapat kaedah alternatif untuk dipertimbangkan:

• Corak SeqLock: Teknik ini menggunakan jumlah penjanaan meningkat secara monoton dengan nilai ganjil dan genap berselang-seli. Pembaca berputar sehingga kiraan penjanaan stabil dan bit kunci baca (bit paling tidak ketara) tidak ditetapkan. Kaedah ini menawarkan prestasi yang lebih baik dalam senario dengan berbilang pembaca tetapi hanya seorang penulis.
• Kendalian Atom 64-Bit Langsung: Walaupun kurang biasa, sesetengah sistem mungkin menyokong operasi atom 64-bit secara asli. Dalam kes sedemikian, menggunakan operasi atom secara langsung untuk kedua-dua bahagian pembilang 64-bit boleh menghapuskan keperluan untuk kunci atau pembilang jujukan.

Pertimbangan Reka Bentuk

Mengenai pelaksanaan yang disediakan, terdapat beberapa bidang yang boleh dioptimumkan:

• Atomic Read-Modify-Write (RMW) untuk Kiraan Penjanaan: Daripada menggunakan operasi RMW atom untuk kiraan penjanaan, anda boleh menggunakan beban tulen dan stor dengan melepaskan pesanan. Perubahan ini mengurangkan overhed yang berkaitan dengan operasi RMW.
• Tambahan Atom untuk Muatan: Tidak perlu menggunakan RMW atom untuk menambah muatan; beban tulen, kenaikan, dan simpanan sudah memadai. Pengubahsuaian ini mengurangkan lagi overhed penyelenggaraan kaunter.

Pertimbangan Tambahan

• Arahan Pasangan Muatan ARM: Beberapa Seni bina ARM menyokong arahan pasangan beban yang cekap (mis., ldrd atau ldp) yang boleh serentak memuatkan kedua-dua bahagian 32-bit nilai 64-bit. Mengambil kesempatan daripada arahan ini boleh meningkatkan prestasi.
• Pengoptimuman Pengkompil: Pengkompil mungkin tidak selalu menjana kod optimum untuk operasi atom pada struktur besar seperti uint64_t. Mengelakkan akses atom kepada struktur sedemikian dan sebaliknya menggunakan kata kunci yang tidak menentu dan halangan memori boleh menghasilkan kod yang lebih cekap.

Kesimpulan

Teknik yang dicadangkan untuk membina pembilang atom 64-bit menggunakan atom 32-bit adalah sesuai, terutamanya dalam senario dengan satu penulis dan berbilang pembaca. Walau bagaimanapun, pilihan lain seperti corak SeqLock atau operasi atom 64-bit langsung mungkin lebih sesuai dalam situasi tertentu. Dengan menangani pertimbangan reka bentuk yang digariskan dan meneroka pengoptimuman tambahan, pengaturcara boleh meningkatkan lagi kecekapan pelaksanaannya.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk Melaksanakan Pembilang Atom 64-Bit Dengan Cekap Hanya Menggunakan Atom 32-Bit?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!