


Comment implémenter efficacement un compteur atomique 64 bits en utilisant uniquement des atomes 32 bits??
Dec 17, 2024 am 08:38 AMImplémentation d'un compteur atomique 64 bits utilisant des atomes 32 bits
Dans les systèmes embarqués, création d'un compteur atomique 64 bits utilisant seulement 32 -bits atomiques est souvent nécessaire. Une approche courante consiste à exploiter un nombre de générations avec le bit le moins significatif servant de verrou de lecture. Cependant, la question se pose de savoir s'il existe d'autres méthodes potentielles et si la mise en ?uvre suggérée est optimale.
Approches alternatives
La mise en ?uvre recommandée est une approche viable, mais il existe méthodes alternatives à considérer?:
- Modèle SeqLock?: Cette technique utilise un nombre de générations croissant de manière monotone avec alternance de valeurs paires et impaires. Les lecteurs tournent jusqu'à ce que le nombre de générations soit stable et que le bit de verrouillage de lecture (bit le moins significatif) soit désactivé. Cette méthode offre des performances améliorées dans les scénarios avec plusieurs lecteurs mais un seul écrivain.
- Opérations atomiques directes 64 bits?: Bien que moins courantes, certains systèmes peuvent prendre en charge les opérations atomiques 64 bits de manière native. Dans de tels cas, l'utilisation d'opérations atomiques directement pour les deux moitiés du compteur 64 bits peut éliminer le besoin de verrous ou de compteurs de séquence.
Considérations de conception
Concernant la mise en ?uvre fournie, quelques domaines peuvent être optimisés?:
- Atomic Lecture-Modification-écriture (RMW) pour le nombre de générations?: Au lieu d'utiliser des opérations RMW atomiques pour le nombre de générations, il est possible d'utiliser des charges et des magasins purs avec un ordre de version. Ce changement réduit la surcharge associée aux opérations RMW.
- Incrément atomique pour la charge utile?: Il n'est pas nécessaire d'utiliser le RMW atomique pour incrémenter la charge utile?; des charges pures, des incréments et des magasins suffisent. Cette modification réduit encore les frais généraux liés à la maintenance du compteur.
Considérations supplémentaires
- Instructions de paire de charge ARM?: Certaines Les architectures ARM prennent en charge des instructions de chargement efficaces (par exemple, ldrd ou ldp) qui peuvent charger simultanément les deux moitiés 32 bits d'un fichier. Valeur 64 bits. Tirer parti de ces instructions peut améliorer les performances.
- Optimisations du compilateur?: Les compilateurs ne génèrent pas toujours un code optimal pour les opérations atomiques sur de grandes structures comme uint64_t. éviter l'accès atomique à de telles structures et utiliser à la place des mots clés volatiles et des barrières de mémoire peut aboutir à un code plus efficace.
Conclusion
La technique suggérée pour construire un compteur atomique 64 bits utilisant des atomes 32 bits est appropriée, en particulier dans les scénarios avec un seul écrivain et plusieurs lecteurs. Cependant, d'autres options telles que le modèle SeqLock ou les opérations atomiques directes sur 64 bits peuvent être plus adaptées dans des situations spécifiques. En répondant aux considérations de conception décrites et en explorant des optimisations supplémentaires, les programmeurs peuvent améliorer encore l'efficacité de leurs implémentations.
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STD :: Chrono est utilisé en C pour traiter le temps, y compris l'obtention de l'heure actuelle, la mesure du temps d'exécution, le point de fonctionnement et la durée de l'opération et le temps d'analyse de formatage. 1. Utilisez STD :: Chrono :: System_clock :: Now () pour obtenir l'heure actuelle, qui peut être convertie en une cha?ne lisible, mais l'horloge système peut ne pas être monotone; 2. Utilisez STD :: Chrono :: standard_clock pour mesurer le temps d'exécution pour assurer la monotonie, et la convertir en millisecondes, secondes et autres unités via durée_cast; 3. Point de temps (temps_point) et durée (durée) peut être interopérable, mais l'attention doit être accordée à la compatibilité des unités et à l'époque de l'horloge (époque)

Volatile indique au compilateur que la valeur de la variable peut changer à tout moment, empêchant le compilateur d'optimiser l'accès. 1. Utilisé pour les registres matériels, les gestionnaires de signaux ou les variables partagées entre les threads (mais le C moderne recommande Std :: Atomic). 2. Chaque accès est directement lu et écrit de la mémoire au lieu d'être mis en cache dans les registres. 3. Il ne fournit pas d'atomicité ou de sécurité des fils, et garantit seulement que le compilateur n'optimise pas la lecture et l'écriture. 4. Constamment, les deux sont parfois utilisés en combinaison pour représenter des variables en lecture seule mais modifiables à l'extérieur. 5. Il ne peut pas remplacer les mutex ou les opérations atomiques, et une utilisation excessive affectera les performances.

Il existe principalement les méthodes suivantes pour obtenir des traces de pile dans C: 1. Utilisez des fonctions Backtrace et Backtrace_Symbols sur la plate-forme Linux. En incluant l'obtention de la pile d'appels et des informations sur le symbole d'impression, le paramètre -rdynamic doit être ajouté lors de la compilation; 2. Utilisez la fonction CaptureStackBackTrace sur la plate-forme Windows, et vous devez lier dbghelp.lib et vous fier au fichier PDB pour analyser le nom de la fonction; 3. Utilisez des bibliothèques tierces telles que Googlebreakpad ou boost.stackTrace pour multiplateforme et simplifier les opérations de capture de pile; 4. Dans la gestion des exceptions, combinez les méthodes ci-dessus pour produire automatiquement les informations de pile dans les blocs de capture

En C, le type POD (PlainoldData) fait référence à un type avec une structure simple et compatible avec le traitement des données du langage C. Il doit remplir deux conditions: il a une sémantique de copie ordinaire, qui peut être copiée par MEMCPY; Il a une disposition standard et la structure de la mémoire est prévisible. Les exigences spécifiques incluent: tous les membres non statiques sont publics, pas de constructeurs ou de destructeurs définis par l'utilisateur, pas de fonctions virtuelles ou de classes de base, et tous les membres non statiques eux-mêmes sont des pods. Par exemple, structPoint {intx; Inty;} est pod. Ses utilisations incluent les E / S binaires, l'interopérabilité C, l'optimisation des performances, etc. Vous pouvez vérifier si le type est POD via STD :: IS_POD, mais il est recommandé d'utiliser STD :: IS_TRIVIA après C 11.

Pour appeler le code Python en C, vous devez d'abord initialiser l'interprète, puis vous pouvez réaliser l'interaction en exécutant des cha?nes, des fichiers ou en appelant des fonctions spécifiques. 1. Initialisez l'interpréteur avec py_initialize () et fermez-le avec py_finalalize (); 2. Exécuter le code de cha?ne ou pyrun_simplefile avec pyrun_simplefile; 3. Importez des modules via pyimport_importmodule, obtenez la fonction via pyObject_getattrstring, construisez des paramètres de py_buildvalue, appelez la fonction et le retour de processus

FunctionHidingInc se produitwenaderiverivedClassDefinesafonctionWithTheSameAnameasAbaseClassfonction, ce qui fait que la base de la base de la base

Anullpointerinc isasaspecialvalueINDICATINGSTATAPOInterDoOesNotPointToanyValidMemoryLocation, andisesesedTosafelyManageAndcheckpointersBeforedereencing.1.BeForec 11,0orlwasused, butnownullptrisprefort

En C, il existe trois fa?ons principales de passer les fonctions comme paramètres: en utilisant des pointeurs de fonction, des expressions de fonction STD :: et de lambda et des génériques de modèle. 1. Les pointeurs de fonction sont la méthode la plus élémentaire, adaptée à des scénarios simples ou à une interface C compatible, mais une mauvaise lisibilité; 2. STD :: Fonction combinée avec les expressions de lambda est une méthode recommandée dans le C moderne, soutenant une variété d'objets appelées et étant de type type; 3. Template Les méthodes génériques sont les plus flexibles, adaptées au code de la bibliothèque ou à la logique générale, mais peuvent augmenter le temps de compilation et le volume de code. Les lambdas qui capturent le contexte doivent être passés à travers la fonction STD :: ou le modèle et ne peuvent pas être convertis directement en pointeurs de fonction.
