C11 / C ++ 11弱内存基准测试

Question

[谁能指出基准结果，比较使用宽松的原子操作（尤其是memory_order_release和memory_order_acquire，还有memory_order_consume和memory_order_relaxed）与默认memory_order_seq_cst来比较C11 / C ++ 11代码的性能吗？所有架构都很有趣。预先感谢。

Answer 1

[我在ARMv7上做了一些基准测试，报告见https://github.com/reinhrst/ARMBarriers，在EuroLLVM上的演讲幻灯片，以及我使用的seqlock代码。

简短的故事：在seqlock代码中，“获取/发布”功能比顺序一致的版本快40％。

Answer 2

这可能不是最佳解决方案，但到目前为止，我一直在其中一个项目中使用CDSChecker进行基准测试。我还没有在完整的程序上使用它，而只是在独立的单元上使用了它。

Answer 3

对于特定的代码块（窃取工作的队列），我发现paper对C11版本的弱原子进行了基准测试，仅使用sc-atomics，经过手工优化的程序集以及使用完全松弛原子的不正确版本。 （碰巧的是，后来由上述CDSChecker在C11版本中发现了一个错误。）欢迎类似的示例。

Answer 4

这样的问题没有道理，理解原因很重要。

原子操作只是对标量对象的简单操作，除了它可以用于线程间通信之外；该顺序仅会影响其他内存位置的保证。

[[注意：标准文本并未正式保证这一点，但是它是为了保证这一点，因此，基于C / C ++线程语义的一致方法必须基于此。]

您可以比较乘法和余弦的速度，但不能比较输出“ hello world”和刷新cout的成本。流或文件上的刷新没有固有的价格标签：它与other操作有关。

您无法比较阻塞操作的速度，直到之前的某个操作完成与没有阻塞的操作为止。

而且，您不能在真空中进行基准测试。您需要一些工作量，一种操作模式。

您需要在现代CPU设计上学到很多东西，现代，我指的是过去二十年来发明的任何东西。您必须至少对真实的CPU的复杂性及其运行代码的方式，多核的运行方式以及内存缓存的一般原理有所了解，甚至梦想着抽象设计一个有用的基准。

或者，您可以只编写程序，然后对其进行概要分析，以查看原子操作是否确实存在问题。