TBB Study Notes (1)

因为工作的关系,现在对C++的并发编程十分有兴趣,TBB无疑是这一领域的佼佼者。我主要对并发容器、scalable allocator比较有兴趣。现在刚刚开始读TBB的代码,这里是一些粗浅的笔记,欢迎大家多指正 ...

tbb::machine

tbb_machine.h中引入了所有支持平台的头文件,如果对应平台没有定义__TBB_CompareAndSwap4,__TBB_CompareAndSwap8,__TBB_Yield,或__TBB_release_consistency_helpler,就会报错,无法支持。如果没有定义__TBB_load_with_acquire或__TBB_store_with_release,就会通过__TBB_release_consistency_helpler来实现它们;如果没有实现__TBB_Pause,就通过__TBB_Yield来实现。

__TBB_rel_acq_fence和__TBB_release_consistency_helper不同,前者是一个真正的硬件的fence,后者只是为了告诉编译器不要进行重排。Intel的编译器就将__TBB_release_consistency_helper定义为空了,但是GCC需要特殊的定义。但是奇怪的是,MSDN上说_ReadWriteBarrier是包括硬件fence的。

内存语义(memory semantics):

load_with_acquire: 栅栏之后的内存操作不能移动到load之前;
store_with_release: 栅栏之前的内存操作不能移动到store之后;

__TBB_machine_fetchadd1等方法,通常定义在src/<arch>/atomic_support.asm中的,ibm_aix51中是一个C文件。

某些term和Windows API的对应关系:

fetch-and-add => InterlockedExchangeAdd
fetch-and-store => InterlockedExchange
compare-and-swap => InterlockedCompareExchange

atomic_backoff: pause()方法,在前5以内,是指数级的backoff,之后调用__TBB_Yield()来交出CPU。bounded_pause()会在5次尝试之后,返回false。

还定义了原子的OR和AND操作,以及__TBB_TryLockByte,__TBB_LockByte等辅助函数(都是基于CAS来实现的)。

tbb::atomic

enum memory_semantics: {__TBB_full_fence, acquire, release};

后面两个应该只是为支持IA64的,只有在linux_ia64.h中定义了__TBB_DECL_FENCED_ATOMICS这个宏,并实现了型如__TBB_CompareAndSwap##S##M(其中S是size,M是memory_semantic,例如__TBB_CompareAndSwap4acquire)等方法。如果这些方法没有被定义的话,tbb_machine.h中会用__TBB_full_fence语义的版本重定义之。

atomic_rep: 对长度为[2, 4, 8]字节的类型,都要求对齐;即加入了一些编译器属性。

template struct atomic_traits;
包括compare_and_swap, fetch_and_add, fetch_and_store等几个基本的方法。

atomic_impl实际上是对atomic_rep和atomic_traits的一个包装。而atomic模板从atomic_impl中派生得到的,对指针类型来说,是从atomic_impl_with_arithmetic中派生的(void *除外),以对指针的移动操作(例如++, --)进行memory barrier的保护。而atomic_impl_with_arithmetic也是从atomic_impl中派生的。相比atomic_impl,atomic对赋值操作operator=加入了fence的保护。

tbb::blocked_range

包括1维、2维、3维的实现。模板参数是iterator类型。表示一个半闭半开的区间,[my_begin, my_end)。当区间的size<=my_grainsize时,区间就不可再分了。其中一个构造函数,可以将当前的range(*this)分为两半,新构造的range是后一半,旧的range被修改为前一半。

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

To submit your comment, click the image below where it asks you to...
Clickcha - The One-Click Captcha