Are + =, | =, & = etc atomic?

Question

Gli operatori di "modifica" come +=, |=, &= ecc. Sono atomici?

so ++ è atomica (se si esegue x++; in due diversi thread "simultaneamente", si finisce sempre con x aumentato di 2, al contrario di x=x+1 con l'ottimizzazione spento.)

Quello che mi chiedo è se variable |= constant e le mi piace sono thread-safe o devo proteggerli con un mutex?

(... o è CPU-dipendente? In questo caso, come è su ARM?)

Answer 1

Ti sbagli. Non vi è alcuna garanzia che ++ sia atomico e che non ci sia né per gli operatori di assegnazione dei composti né per qualsiasi operazione C++.

Answer 2

Affinché la modifica del valore sia visibile attraverso i core, a + = (per esempio) dovrebbe caricare il valore, aggiungere l'incremento e quindi memorizzarlo. Ciò significa che l'operazione non sarà atomica.

Per garantire l'atomicità è necessario inserire un blocco appropriato per l'operazione.

Answer 3

++ potrebbe essere atomico sul tuo compilatore/piattaforma, ma nelle specifiche C++ non è definito come atomico.

Se si desidera assicurarsi di modificare un valore in modo atomico, è necessario utilizzare i metodi appropriati, come Interblocco * su Windows.

Uguale a tutte le altre routine. Se si desidera eseguire operazioni atomiche, è necessario utilizzare le chiamate appropriate, non quelle standard.

Answer 4

Nessun operatore in C o C++ è garantito per essere atomico. Potrebbero essere sulla tua piattaforma, ma non lo saprai per certo. Tipicamente, l'unica operazione che è atomica è l'istruzione Test e Set, che è solitamente disponibile sulla maggior parte delle CPU moderne in qualche modo come base per l'implementazione di semafori.

Answer 5

x++ viene spesso implementato in 3 istruzioni: leggere X in un registro, incrementarlo e riportarlo in memoria.

Il thread può essere escluso tra uno di questi.

Answer 6

Vale la pena ricordare che questi operatori possono essere sovraccaricati, quindi non ci può essere alcuna garanzia generale che siano atomici per tutte le classi.

Answer 7

No, non sono atomici! Se avete bisogno di operazioni atomiche sui tipi primitivi, e si sta utilizzando Linux, è possibile dare un'occhiata qui: http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.1.0/gcc/Atomic-Builtins.html e/o atomic.h ...

Answer 8

Anche se ++ è un'operazione atomica, che non implica che due thread che fanno ++x comporteranno in x esattamente due in alto. Devi sincronizzare i thread in qualche modo, altrimenti non vedranno necessariamente i cambiamenti dell'altro.

Answer 9

devi proteggere la variabile, con un mutex per esempio

Answer 10

E 'sia del compilatore e CPU dipendente. Alcuni set di istruzioni forniscono istruzioni atomiche per questi (su dispositivi di dimensioni macchina).

Tuttavia, non è garantito che il compilatore utilizzerà tali istruzioni e non ottimizzerà il codice in modo non sicuro. È necessario scrivere la routine in assembly o utilizzare una tecnica specifica del compilatore (come instrinsics) che fornisce atomicità (o utilizzare una libreria che utilizza una di queste tecniche).

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particolare su ARM: L'ORR/ADD/E istruzioni prende due operandi e inserire il risultato in un registro. Entrambi gli operandi possono essere lo stesso registro del registro dei risultati, quindi possono essere utilizzati come atomico | =, + =, & =.

Ovviamente, il risultato viene inserito in un registro e il primo operando deve anche provenire da un registro, quindi è necessario accertarsi che i carichi del registro siano eseguiti in modo atomico.

Answer 11

Non solo non sono atomici, come tutte le operazioni, ma possono avere risultati molto interessanti. Ad esempio, se il compilatore vede che scrive su x, è consentito usare x come variabile temporanea, piuttosto che usare registri su o spazio di stack. Questo significa che x può contenere temporaneamente qualsiasi valore, non solo i valori che hanno senso per x

http://software.intel.com/en-us/blogs/2013/01/06/benign-data-races-what-could-possibly-go-wrong

Answer 12

Un duplicare è stato diretto qui, e questo ha bisogno di un aggiornamento. Il “nuovo” linguaggio C11 consente un attributo atomica che ammette che:

_Atomic int a; 
... 
a += 3 

può essere compilato in un (atomico) ciclo illimitata. Grazie per la gente di standard di regalo, davvero vorrei che tu non avessi.

1: in alcune architetture, le operazioni atomiche sono possibili solo su memoria che supporta determinati protocolli di accesso. ARMv7, MIPS per esempio girare la sequenza in:

do { 
    x = LoadLinked(a) + 3; 
} while !StoreConditional(x, &a); 

ma LoadLinked/StoreConditional è definito per alcuni tipi di memoria/cache. Godetevi il debug di questo.

2: correlati è falso condivisione che è un artefatto di LoadLinked, StoreConditional operando sullo linee di cache non sottoblocchi (ad esempio 32, 64, 256 byte.). Quindi: _Atomic int a [4]; potrebbe richiedere 4 * dimensioni della linea cache (quindi 1024 byte) per consentire operazioni atomiche simultanee su un [n] e un [n + 1], perché 4 cpu potrebbero essere preoccupanti per aggiornare un [0..3], ma mai riuscendo.

Speriamo che lo standard successivo riconosca l'errore intrinseco della decorazione degli attributi e ripristini c89 come standard C corretto.