如何在 .net 中对 MemoryMappedFiles 使用 x64 互锁操作

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何在 .net 中对 MemoryMappedFiles 使用 x64 互锁操作

【英文标题】：How to use x64 Interlocked Operations against MemoryMappedFiles in .net

【发布时间】：2014-09-23 10:27:41

【问题描述】：

我需要对 .NET 中 MemoryMappedFiles 中的内存使用互锁操作（CompareExchange、增量等）。

我发现这个answer 是一个非常相似的问题。问题是联锁操作不是从 64 位操作系统上的 kernel32（或任何其他）dll 导出的（参见例如http://blog.kalmbachnet.de/?postid=46）。

有没有其他方法可以在 64 位 .NET 进程的内存块上调用互锁函数？

【问题讨论】：

我会尝试使用调用互锁函数的导出函数编写自己的 C Dll，并从 .NET 中 PInvoke。

@AlexFarber 好点！我只是想问这个:) 你知道我是否可以很容易地找到编译器内在联锁函数的 ASM 实现（例如http://msdn.microsoft.com/en-us/library/2ddez55b(v=vs.80).aspx）？这样我就不必自己重新发明 ASM 代码了

您不需要这样做，只需从本机 Dll 中调用所需的函数，编译器将完成剩下的工作。我的意思是，对于您需要的每个互锁函数，编写调用互锁函数的导出 Dll 函数。

使用这种原子访问函数的目的是使其内联，因此开销绝对最小。一旦你必须 pinvoke，那么这一点就完全丢失了，避免一个命名的同步对象就没有意义了。

@HansPassant 在我的例子中，我共享一个包含数百个长值的内存缓冲区。为了避免争用，我需要数百个同步对象（互斥锁等）。我也希望 Interlocked 因为那些强制通过内存缓存行推动新值（而不是具有不特定时间的内存屏障） - 但你是对的，P/Invokes 可能会完全破坏这个好处：|

【参考方案1】：

自己编写一个小型 C++/CLI 帮助程序库，提供托管代码可以使用的互锁操作。

我相信最快的互操作路径是公开一个托管类，该类在内部调用一个非托管函数，该函数本身在互锁的内在函数上使用。这样，您甚至不必通过 PInvoke。

【讨论】：

不幸的是，这不是真的 - C++/CLI 比带有抑制检查的 P/Invoke 慢 - 参见例如这里：codeproject.com/Articles/253444/… 或这里：xinterop.com/index.php/2013/05/01/… 所以 P/Invoke 是要走的路（不幸的是，每次调用它仍然会发布十几个指令）

第一篇文章似乎表明 C++ 包装器更快。在第 2 篇文章中，C++ 包装器慢得多，以至于我开始怀疑。也许没有打开优化或执行了额外的工作（实际上 - C++ 包装器仅通过中间类调用 sqrt。为什么？）。在这两篇文章中，基准时间都非常小。很多噪音。 DateTime.Now 也不是很精确。通常，它以 15ms 的步长增加。他的测试在 10-30 毫秒范围内。我不相信任何一篇文章，也不会花时间进行更多调查。

我同意你的发现。要点是，如果您想要最大速度，您需要超越与托管本机转换相关的所有堆栈跟踪探测等。使用 P/Invokes，您可以通过指定 SuppressUnmanagedCodeSecurity 属性来执行此操作。使用 C++/CLI 包装器，默认情况下您会获得所有这些检查，据我所知，您无法快捷方式。