최신 x86 하드웨어는 실제로 단일 바이트를 저장할 수 없습니까?

최신 x86 하드웨어는 단일 바이트를 저장할 수 없습니까?

동시성 모델에 대한 일반적인 믿음과는 달리 Stroustrup은 최신 하드웨어가 단일 바이트를 저장하거나 로드할 수 없다고 주장합니다. 단어보다 작은 것. 그러나 최신 x86 프로세서에서는 개별 바이트를 저장하고 조작할 수 있습니다. 이 명백한 모순은 Stroustrup의 진술과 그 의미에 대한 조사를 촉발합니다.

Stroustrup의 주장과 해석

Stroustrup은 명확하게 정의된 메모리 모델이 없으면 동시 스레드가 서로의 바이트 조작 작업을 방해할 수 있다고 제안합니다. , 잠재적으로 잘못된 결과를 초래할 수 있습니다. 이 주장은 원자 바이트 저장에 대한 명시적인 지원이 부족하고 인접한 바이트를 실수로 수정할 수 있는 하드웨어를 가정합니다.

Stroustrup의 설명에 대한 보다 미묘한 해석은 특정 내부 구현이 있는 하드웨어에 적용될 수 있다는 것입니다. CPU는 바이트 크기 작업의 경우에도 캐시 라인 내의 데이터를 조작하기 위해 읽기-수정-쓰기 주기를 사용할 수 있습니다. 그러나 이러한 내부 작업은 프로그래머에게 투명하며 작업의 외부 가시성에 영향을 미치지 않습니다. 바이트 저장소는 원자성을 유지하며 캐시 라인의 인접한 바이트를 손상시키지 않습니다.

성능에 미치는 영향

원자성 바이트 저장소가 없는 가상의 ISA가 실제로 존재할 수 있지만 x86을 포함한 모든 최신 ISA는 바이트를 제공합니다. -크기의 로드 및 저장 지침. 이러한 명령어는 인접한 바이트의 무결성을 보존하여 올바른 프로그램 실행을 보장하도록 구조적으로 정의됩니다. 더욱이, L1D 캐시가 있는 최신 CPU에서는 바이트와 단어의 처리가 캐시 라인 가져오기 및 쓰기 저장이 필요하기 때문에 대체로 유사합니다.

결론

Stroustrup의 진술은 다음과 같은 경우에 잠재적으로 적용될 수 있습니다. 가상이거나 쓸모없는 하드웨어 설계는 최신 x86 프로세서의 동작을 정확하게 반영하지 않습니다. 이러한 프로세서는 효율적인 원자 바이트 저장소를 제공하여 해당 작업에 의존하는 소프트웨어의 정확성을 보장합니다. 따라서 최신 하드웨어 프로그래밍의 맥락에서 바이트 조작으로 인해 메모리 손상이 발생할 수 있다는 걱정을 할 필요가 없습니다.

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