Процессорные переменные
Наилучшая техника синхронизации состоит в разработке ядра, в первую очередь, таким образом, чтобы вообще избежать необходимости в синхронизации. Как мы вскоре убедимся, любой специальный примитив синхронизации дорого обходится в плане производительности системы.
Простейшим и самым эффективным приемом синхронизации является объявление переменных ядра как процессорных переменных. В принципе, процессорная переменная — это массив структур, по одной на каждый процессор системы.Процессор не вправе обращаться к элементам массива, соответствующим другим процессорам. С другой стороны, он может свободно читать и модифицировать собственный элемент, не опасаясь конфликтов одновременного обращения, поскольку является единственным процессором, наделенным этим правом. Отсюда следует, что процессорными переменными можно пользоваться только в отдельных случаях, в основном, когда имеет смысл распределить данные между процессорами в системе.
Элементы процессорного массива выровнены в основной памяти так, что каждая структура данных попадает на отдельную строку аппаратного кэша. Поэтому одновременные обращения к процессорному массиву не приводят к снупингу и недействительности строк кэша, довольно дорогих операций, с точки зрения производительности системы.
Хотя процессорные переменные обеспечивают защиту от одновременного обращения со стороны нескольких процессоров, они не защищают от одновременного обращения со стороны асинхронных функций (обработчиков прерываний и функций отложенного выполнения). В таких случаях требуются дополнительные примитивы синхронизации.
Кроме того, процессорные переменные уязвимы перед конфликтами одновременного обращения, вызванными вытеснением в ядре, как в однопроцессорных, так и в многопроцессорных системах. В качестве общей рекомендации, управляющий тракт ядра должен обращаться к процессорной переменной при отключенном вытеснении в ядре. Представьте, например, что может случиться, если тракт ядра получит адрес локальной копии процессорной переменной, а затем будет вытеснен и перенесен на другой процессор: у потока останется адрес элемента, принадлежащего первому процессору.
Предыдущая страница | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 | Следующая страница
