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32 ビット アトミックのみを使用して 64 ビット アトミック カウンターを効率的に実裝するにはどうすればよいですか?

Dec 17, 2024 am 08:38 AM

How to Efficiently Implement a 64-Bit Atomic Counter Using Only 32-Bit Atomics?

32 ビット アトミックを使用した 64 ビット アトミック カウンタの実裝

組み込みシステムでは、32 ビット アトミックのみを使用して 64 ビット アトミック カウンタを作成します-bit アトミックは多くの場合必要になります。一般的なアプローチは、読み取りロックとして機(jī)能する最下位ビットを持つ世代カウントを利用することです。ただし、他に考えられる方法があるのか??、提案された実裝が最適なのかという疑問が生じます。

代替アプローチ

推奨される実裝は実行可能なアプローチですが、考慮すべき代替方法:

  • SeqLock パターン: この手法奇數(shù)と偶數(shù)の値を交互に使用して単調(diào)に増加する世代數(shù)を使用します。リーダーは、世代數(shù)が安定し、読み取りロック ビット (最下位ビット) が設(shè)定解除されるまでスピンします。この方法では、リーダーが複數(shù)あるがライターが 1 つだけのシナリオでパフォーマンスが向上します。
  • 直接 64 ビット アトミック操作: あまり一般的ではありませんが、一部のシステムは 64 ビット アトミック操作をネイティブにサポートしている場合があります。このような場合、64 ビット カウンターの両方の半分にアトミック操作を直接使用すると、ロックやシーケンス カウンターが不要になります。

設(shè)計(jì)上の考慮事項(xiàng)

提供された実裝に関しては、いくつかの領(lǐng)域が可能です。最適化:

  • 世代數(shù)のアトミック読み取り変更書き込み (RMW): 世代數(shù)にアトミック RMW 操作を使用する代わりに、純粋なロードとストアを使用することができます。リリース順序。この変更により、RMW 操作に関連するオーバーヘッドが削減されます。
  • ペイロードのアトミック インクリメント: ペイロードのインクリメントにアトミック RMW を利用する必要はありません。純粋なロード、インクリメント、ストアだけで十分です。この変更により、カウンタを維持するオーバーヘッドがさらに削減されます。

追加の考慮事項(xiàng)

  • ARM ロード ペア命令: 一部ARM アーキテクチャは、両方を同時(shí)にロードできる効率的なロードペア命令 (ldrd または ldp など) をサポートしています。 64 ビット値の半分の 32 ビット。これらの命令を利用すると、パフォーマンスを向上させることができます。
  • コンパイラーの最適化: コンパイラーは、uint64_t のような大規(guī)模な構(gòu)造に対するアトミック操作に最適なコードを常に生成するとは限りません。このような構(gòu)造へのアトミック アクセスを回避し、代わりに volatile キーワードとメモリ バリアを使用すると、より効率的なコードが得られます。

結(jié)論

32 ビット アトミックを使用して 64 ビット アトミック カウンタを構(gòu)築するための推奨手法は、特に単一のライターと複數(shù)のリーダーを使用するシナリオに適しています。ただし、特定の狀況では、SeqLock パターンや直接 64 ビット アトミック操作などの他のオプションの方が適している場合があります。概要を示した設(shè)計(jì)上の考慮事項(xiàng)に対処し、追加の最適化を検討することで、プログラマーは実裝の効率をさらに向上させることができます。

以上が32 ビット アトミックのみを使用して 64 ビット アトミック カウンターを効率的に実裝するにはどうすればよいですか?の詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。

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c多型:関數(shù)は一種の多型を過負(fù)荷にしていますか? c多型:関數(shù)は一種の多型を過負(fù)荷にしていますか? Jun 20, 2025 am 12:05 AM

はい、関數(shù)の過負(fù)荷はCの多型形態(tài)であり、特に時(shí)間の多型をコンパイルします。 1。関數(shù)の過負(fù)荷により、同じ名前が異なるパラメーターリストを持つ複數(shù)の関數(shù)が許可されます。 2。コンパイラは、提供されたパラメーターに基づいてコンパイル時(shí)間に呼び出す関數(shù)を決定します。 3.ランタイムの多型とは異なり、機(jī)能過負(fù)荷は実行時(shí)に余分なオーバーヘッドがなく、実裝が簡単ですが、柔軟性が低くなります。

Cのさまざまな種類の多型は何ですか?説明した Cのさまざまな種類の多型は何ですか?説明した Jun 20, 2025 am 12:08 AM

Cには、コンパイルタイム多型とランタイム多型の2つの主要な多型タイプがあります。 1.コンピレーション時(shí)間の多型は、関數(shù)の過負(fù)荷とテンプレートを通じて実裝され、高い効率を提供しますが、コード膨満につながる可能性があります。 2。ランタイムの多型は、仮想関數(shù)と継承を通じて実裝され、柔軟性を提供しますが、パフォーマンスオーバーヘッドを提供します。

Cで多型を?qū)g裝する方法:ステップバイステップのチュートリアル Cで多型を?qū)g裝する方法:ステップバイステップのチュートリアル Jun 14, 2025 am 12:02 AM

Cの多型の実裝は、次の手順を通じて達(dá)成できます。1)継承と仮想関數(shù)を使用し、2)仮想関數(shù)を含む基本クラスを定義し、3)派生クラスでこれらの仮想関數(shù)を書き換え、4)ベースクラスのポインターまたは參照を使用してこれらの関數(shù)を呼び出します。多型により、さまざまなタイプのオブジェクトを同じ基底タイプのオブジェクトとして扱うことができ、それによりコードの柔軟性と保守性が向上します。

C:多型は本當(dāng)に便利ですか? C:多型は本當(dāng)に便利ですか? Jun 20, 2025 am 12:01 AM

はい、Cの多型は非常に便利です。 1)新しいタイプを簡単に追加できる柔軟性を提供します。 2)コードの再利用を促進(jìn)し、重複を減らします。 3)メンテナンスを簡素化し、コードの拡張と適応が容易になります。パフォーマンスとメモリ管理の課題にもかかわらず、その利點(diǎn)は複雑なシステムで特に重要です。

C Destructors:一般的なエラー C Destructors:一般的なエラー Jun 20, 2025 am 12:12 AM

c Destructorscanleadtoseveralcommonerrors.toavoidhem:1)preventdobledeletionbysettingpointerstonullptrorusings.2)handleExceptionSeptionsEnterstructorsbyCatchingingthem.3)usevirtualDestructorurcorurcorurcorructorsinbaseclasseClassessoperproperpolymorphictedestruction.4

Cの多型:例を備えた包括的なガイド Cの多型:例を備えた包括的なガイド Jun 21, 2025 am 12:11 AM

Cの多型は、ランタイム多型とコンパイル時(shí)間の多型に分けられます。 1.ランタイムの多型は仮想関數(shù)を通じて実裝され、正しい方法を?qū)g行時(shí)に動(dòng)的に呼び出すことができます。 2。コンパイル時(shí)間の多型は、関數(shù)の過負(fù)荷とテンプレートを通じて実裝され、より高いパフォーマンスと柔軟性を提供します。

Cの多型のさまざまな形態(tài)は何ですか? Cの多型のさまざまな形態(tài)は何ですか? Jun 20, 2025 am 12:21 AM

C MolymorphismsCompile-Time、Runtime、andTemplatePolymorphism.1)Compile-TimepolymorphismusEssondoperatorover overloading forefficiency.2)runtimepolymorphismploysvirtualFunctionsforfibility.3)TemplatePolateMismorphismablePhismeNableencenericProgrommingfo

c Pythonを知っている人のためのチュートリアル c Pythonを知っている人のためのチュートリアル Jul 01, 2025 am 01:11 AM

Pythonの移籍を研究する人は、最も直接的な混亂を抱えています。なぜPythonのように書くことができないのですか?構(gòu)文はより複雑ですが、基礎(chǔ)となる制御機(jī)能とパフォーマンスの利點(diǎn)を提供します。 1。構(gòu)文構(gòu)造の観點(diǎn)から、Cはインデントの代わりに巻き毛のブレース{}を使用してコードブロックを整理し、可変型を明示的に宣言する必要があります。 2。タイプシステムとメモリ管理の観點(diǎn)から、Cには自動(dòng)ガベージ収集メカニズムがなく、メモリを手動(dòng)で管理し、リリースのリリースに注意を払う必要があります。 RAIIテクノロジーは、リソース管理を支援できます。 3。関數(shù)とクラスの定義では、Cは修飾子、コンストラクター、デストラクタを明示的にアクセスし、オペレーターの過負(fù)荷などの高度な機(jī)能をサポートする必要があります。 4。標(biāo)準(zhǔn)ライブラリに関しては、STLは強(qiáng)力なコンテナとアルゴリズムを提供しますが、一般的なプログラミングのアイデアに適応する必要があります。 5

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