Могут ли оптимизации компилятора избежать записи в память, работая исключительно с регистрами? ⇐ JAVA

[Anonymous]

Контекст:
В многопоточном программировании одной из ключевых задач является обеспечение того, чтобы изменения, вносимые одним потоком, были видны другим. Хотя эта проблема обычно связана с видимостью памяти, другим потенциальным фактором является то, как компиляторы обрабатывают кэширование регистров для переменных, которые явно не помечены как общие (например, без механизмов энергозависимости или синхронизации).
Рассмотрим следующий пример Java:

Код: Выделить всё

public class Example {
static boolean run = true;

public static void main(String[] args) {
new Thread(() -> {
run = false;  // Producer updates the value
}).start();

while (run) {
// Consumer waits for the update
}
System.out.println("Exited loop.");
}
}

Здесь переменная run используется для координации между двумя потоками. Поскольку она не помечена как изменчивая или синхронизированная, компилятор может предположить, что переменная является локальной для потока. Возникает интересный вопрос:
Может ли компилятор оптимизировать доступ к запуску, кэшируя его в регистре ЦП, избегая записи в память? Если да, то это:

• Предотвратит срабатывание механизмов когерентности кэша, поскольку регистры являются локальными в ядре.
• В результате потребительский поток никогда не увидит обновленное значение, что приведет к бесконечному циклу.

Этот сценарий может соответствовать логике программы, но может привести к поломке памяти гарантии видимости, ожидаемые в многопоточных средах.

Вопрос:
Возможны ли современные компиляторы на практике оптимизировать доступ к переменным так, чтобы значение сохранялось исключительно в регистрах, полностью минуя запись в память?Вопрос:
Возможно ли на практике современным компиляторам оптимизировать доступ к переменным, чтобы значение хранилось исключительно в регистрах, полностью минуя операции записи в память?Вопрос:
Возможно ли на практике современным компиляторам оптимизировать доступ к переменным так, чтобы значения хранились исключительно в регистрах, полностью минуя операции записи в память?Вопрос:
Возможно ли на практике современным компиляторам оптимизировать доступ к переменным так, чтобы значения хранились исключительно в регистрах, полностью минуя операции записи в память?Вопрос:
Возможно ли на практике современным компиляторам оптимизировать доступ к переменным так, чтобы значения хранились исключительно в регистрах, полностью минуя операции записи в память? p>

• Если да, то каковы обстоятельства, допускающие такое поведение?
• Как современные модели памяти (например, JVM, x86) ) и стандарты компилятора смягчают или предотвращают это сценарий?

Цель:
Цель — понять:

• Возможны ли такие оптимизации в реальных системах.
• Механизмы (если таковые имеются) в компиляторах и архитектурах, обеспечивающие видимость памяти в таких случаях.

Спасибо за подробную информацию в этот тонкий аспект видимости памяти!

Подробнее здесь: https://stackoverflow.com/questions/793 ... ively-in-r