सी ++ कंपाइलर्स सी ++ 11 परमाणु का समर्थन कैसे कर सकते हैं, लेकिन सी ++ 11 मेमोरी मॉडल का समर्थन नहीं करते

Question

क्लैंग और जी ++ सी ++ 11 कार्यान्वयन स्थिति को देखते हुए मैंने कुछ अजीब देखा:
वे सी ++ 11 परमाणुओं का समर्थन करते हैं, लेकिन वे सी ++ 11 मेमोरी मॉडल का समर्थन नहीं करते हैं।
मैं इस धारणा के तहत था कि आपके पास परमाणुओं का उपयोग करने के लिए सी ++ 11 मेमोरी मॉडल होना चाहिए। तो परमाणु और स्मृति मॉडल के समर्थन के बीच क्या अंतर है?
क्या मेमोरी मॉडल समर्थन की कमी का मतलब है कि std::atomic<T> का उपयोग करने वाले कानूनी सी ++ 11 प्रोग्राम संगत नहीं हैं?

संदर्भ:
http://clang.llvm.org/cxx_status.html
http://gcc.gnu.org/gcc-4.7/cxx0x_status.html

Answer 1

मुद्दों में से एक मुद्दा "स्मृति स्थान" की परिभाषा है, जो अलग-अलग ताले से अलग संरचना सदस्यों को लॉक करने की अनुमति देता है (और संकलक को समर्थन देता है)। discussion about a RL problem caused by this है।(यह करता है और जाहिरा तौर पर, रिपोर्ट से पहचानने,)

struct x { 
    long a; 
    unsigned int b1; 
    unsigned int b2:1; 
}; 

संकलक b1 भी ओवरराइट करके b2 के लिए लिख लागू करने के लिए नि: शुल्क है:

असल मुद्दा यह है कि हो रही है एक struct इस तरह परिभाषित किया गया है। इसलिए, दोनों क्षेत्रों को एक के रूप में बंद करना होगा। हालांकि, सी ++ 11 मेमोरी मॉडल के परिणामस्वरूप, यह प्रतिबंधित है (ठीक है, वास्तव में वर्जित नहीं है, लेकिन कंपाइलर को b1 और b2 पर एक साथ अपडेट सुनिश्चित करना चाहिए, यह हस्तक्षेप न करें; यह इसे लॉकिंग या सीएएस-आईएनजी द्वारा कर सकता है इस तरह के अद्यतन, अच्छी तरह से, कुछ वास्तुकला पर जीवन मुश्किल है)।

मैं हमारे जीसीसी लोगों के साथ मुद्दा उठाया है और वे मुझे उस से कहा:: रिपोर्ट से हवाला देते हुए 'सी ऐसी गारंटी प्रदान नहीं करता है, और न ही आप मज़बूती से अलग ताले अगर साथ विभिन्न संरचना क्षेत्रों लॉक कर सकते हैं वे शब्द-आकार मेमोरी क्षेत्रों को स्वाभाविक रूप से गठबंधन करते हैं। सी ++ 11 मेमोरी मॉडल इसकी गारंटी देगा, लेकिन यह लागू नहीं हुआ है और न ही आप कर्नेल को सी ++ 11 कंपाइलर के साथ बनाते हैं। "

अच्छी जानकारी wiki में भी मिल सकती है।

Answer 2

यह इतना है कि वे स्मृति मॉडल का समर्थन नहीं करते नहीं है, लेकिन है कि वे नहीं है (अभी तक) स्मृति के साथ बातचीत के लिए मानक में एपीआई का समर्थन आदर्श। उस एपीआई में कई म्यूटेक्स शामिल हैं।

हालांकि, क्लैंग और जीसीसी दोनों कुछ समय के लिए औपचारिक मानक के बिना जितना संभव हो उतना थ्रेड के रूप में जानते हैं। आपको परमाणु संचालन के गलत पक्ष में चीजों को स्थानांतरित करने के अनुकूलन के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है।

Answer 3

मुझे लगता है कि इन मामलों में "मेमोरी मॉडल की कमी" का मतलब है कि ऑप्टिमाइज़र सी ++ 11 मेमोरी मॉडल प्रकाशित होने से पहले लिखे गए थे, और अब अमान्य अनुकूलन कर सकते हैं। मेमोरी मॉडल के खिलाफ ऑप्टिमाइज़ेशन को सत्यापित करना बहुत मुश्किल और समय लेने वाला है, इसलिए यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि क्लैंग/जीसीसी टीमों ने अभी तक इसे समाप्त नहीं किया है।

क्या स्मृति मॉडल समर्थन की कमी का मतलब है कि कानूनी सी ++ 11 प्रोग्राम जो std :: atomic का उपयोग करते हैं, लगातार नहीं हैं?

हाँ, यह एक संभावना है। यह और भी बदतर है: संकलक डेटा रेस (सी ++ 11 मानक के अनुसार) रेस-फ्री प्रोग्राम, उदाहरण के लिए पेश कर सकता है सट्टा लिखने के द्वारा।

उदाहरण के लिए, कई सी ++ इस अनुकूलन प्रदर्शन किया compilers:

register int r1 = count; 
for (p = q; p = p -> next; ++p) { 
    if (p -> data > 0) ++r1; 
} 
count = r1; 

सभी p->data गैर नकारात्मक हैं, तो मूल स्रोत कोड नहीं लिखा था:

for (p = q; p = p -> next; ++p) { 
    if (p -> data > 0) ++count; 
} 

में अनुकूलित मिल सकता है count पर, लेकिन अनुकूलित कोड करता है। यह अन्यथा रेस-फ्री प्रोग्राम में डेटा रेस पेश कर सकता है, इसलिए सी ++ 11 विनिर्देश इस तरह के अनुकूलन को अस्वीकार करता है। मौजूदा कंप्यूटर्स को अब सभी अनुकूलन को सत्यापित करना है (और यदि आवश्यक हो तो समायोजित करें)।

विवरण के लिए Concurrency memory model compiler consequences देखें।