Замок-бесплатная проверка на изменение глобального состояния в C использование кэш-линии выравнивания

Edit: ST не позволяет размещать более двух ссылок для новичков. Извините за недостающие ссылки.

Я пытаюсь уменьшить накладные расходы на блокировку в приложении C, где обнаружение изменений в глобальном состоянии имеет отношение к производительности. Хотя в последнее время я довольно много читал на эту тему (например, много от Х. Саттера и многое другое), я не уверен в своей реализации. Я хотел бы использовать комбинациюCAS like operation и DCL для a проверьте глобальную переменнуюcache-Line Aligned , чтобы избежать ложного совместного использования, чтобы обновить локальные данные потока из данных, совместно используемых несколькими потоками. Моя неуверенность в себе вызвана главным образом

1. я не смог интерпретировать документацию GNU по атрибутам типа
2. мне кажется, что я не могу найти никакой литературы и примеров, которые я мог бы легко перевести на C, таких как выравнивание по кэш-строке и знание размера кэш-строки на ST или 1 (хотя ... 1 кажется, чтобы ответить на мой вопрос несколько я не уверен с моей реализацией)
3. мой опыт работы с C ограничен

Мои вопросы:

1. Документация по атрибутам типов гласит:

   Этот атрибут задает минимальное выравнивание (в байтах) для переменных указанного типа. тип. Например, объявления:

   (пожалуйста, смотрите документацию по атрибутам типа для объявления)

   Заставьте компилятор гарантировать (насколько это возможно), что каждая переменная, тип которой struct S или more_aligned_int будет выделено и выровнено по крайней мере на границе 8-byte. На SPARC, имея все переменные типа struct S, выровненные по границам 8-byte, позволяет компилятор для использования инструкций ldd и std (doubleword load and store) при копировании одного переменная типа struct s к другой, таким образом улучшая эффективность времени выполнения.

   Означает ли это, что начало struct S или more_aligned_int будет всегда быть выровненным по границе 8-byte? Это не означает, что данные будут дополнены, чтобы использовать ровно 64 байта, не так ли?

2. Предположение 1. верно, что каждый экземпляр struct cache_line_aligned (см. код Пример 1 ниже) выравнивается по границам 64-byte и использует ровно одну кэш-строку (предполагая, что кэш-строки имеют длину 64 bytes)

3. Использование typedef для объявления типа не изменяет семантику __attribute__ ((aligned (64))) (см. код Пример 2 ниже)

4. Я ... не нужно использовать aligned_malloc при создании экземпляра struct, если struct объявляется с помощью __attribute__ ...

// Example 1
struct cache_line_aligned {
  int version;
  char padding[60];
} __attribute__ ((aligned (64)));

// Example 2
typedef struct {
  int version;  
  // place '__attribute__ ((aligned (64)))' after 'int version'
  // or at the end of the declaration 
  char padding[60];
} cache_line_aligned2 __attribute__ ((aligned (64)));

И, наконец, эскиз функции, которая использует подход выравнивания по кэш-строке для эффективной проверки, было ли глобальное состояние изменено каким-либо другим потоком:

void lazy_update_if_changed(int &t_version, char *t_data) {
  // Assuming 'g_cache_line_aligned' is an instance of 
  // 'struct cache_line_aligned' or 'struct cache_line_aligned2' 
  // and variables prefixed with 't_' being thread local 
  if(g_cache_line_aligned.version == t_version) {
    // do nothing and return
  } else {
    // enter critical section (acquire lock e.g. with pthread_mutex_lock) 
    t_version = g_cache_line_aligned.version
    // read other data that requires locking where changes are notified 
    // by modifying 'g_cache_line_aligned.version', e.g. t_data
    // leave critical section
  }
} 

Извините за длинный пост.

Спасибо!