यदि आप इस बारे में थोड़ा और अधिक तकनीकी प्राप्त करना चाहते हैं कि वाष्पशील कीवर्ड क्या करता है, तो निम्नलिखित कार्यक्रम पर विचार करें (मैं DevStudio 2005 का उपयोग कर रहा हूं):
#include <iostream>
void main()
{
int j = 0;
for (int i = 0 ; i < 100 ; ++i)
{
j += i;
}
for (volatile int i = 0 ; i < 100 ; ++i)
{
j += i;
}
std::cout << j;
}
मानक अनुकूलित (रिलीज़) संकलक सेटिंग्स का उपयोग करके, कंपाइलर निम्नलिखित कोडांतरक (IA32) बनाता है:
void main()
{
00401000 push ecx
int j = 0;
00401001 xor ecx,ecx
for (int i = 0 ; i < 100 ; ++i)
00401003 xor eax,eax
00401005 mov edx,1
0040100A lea ebx,[ebx]
{
j += i;
00401010 add ecx,eax
00401012 add eax,edx
00401014 cmp eax,64h
00401017 jl main+10h (401010h)
}
for (volatile int i = 0 ; i < 100 ; ++i)
00401019 mov dword ptr [esp],0
00401020 mov eax,dword ptr [esp]
00401023 cmp eax,64h
00401026 jge main+3Eh (40103Eh)
00401028 jmp main+30h (401030h)
0040102A lea ebx,[ebx]
{
j += i;
00401030 add ecx,dword ptr [esp]
00401033 add dword ptr [esp],edx
00401036 mov eax,dword ptr [esp]
00401039 cmp eax,64h
0040103C jl main+30h (401030h)
}
std::cout << j;
0040103E push ecx
0040103F mov ecx,dword ptr [__imp_std::cout (40203Ch)]
00401045 call dword ptr [__imp_std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> >::operator<< (402038h)]
}
0040104B xor eax,eax
0040104D pop ecx
0040104E ret
आउटपुट को देखते हुए, कंपाइलर ने j वैरिएबल के मान को स्टोर करने के लिए ecx रजिस्टर का उपयोग करने का निर्णय लिया है। गैर-वाष्पशील लूप (पहले) के लिए संकलक ने मुझे ईएक्सएक्स रजिस्टर में सौंपा है। काफी सरल। हालांकि दिलचस्प बिट्स के एक जोड़े हैं - लीक ईबेक्स, [ईबेक्स] निर्देश प्रभावी रूप से एक मल्टीबाइट एनओपी निर्देश है ताकि लूप 16 बाइट संरेखित मेमोरी पते पर कूदता है। अन्य ईडीएक्स अनुदेश का उपयोग करने के बजाय लूप काउंटर को बढ़ाने के लिए edx का उपयोग है। ऐड reg, reg इंस्ट्रक्शंस में inc reg निर्देश की तुलना में कुछ IA32 कोर पर कम विलंबता है, लेकिन उच्च विलंबता कभी नहीं है।
अब वाष्पशील लूप काउंटर के साथ लूप के लिए। काउंटर को [esp] पर संग्रहित किया जाता है और वाष्पशील कीवर्ड संकलक को बताता है कि मूल्य को हमेशा मेमोरी से लिखा / पढ़ा जाना चाहिए और कभी भी एक रजिस्टर को नहीं सौंपा जाना चाहिए। कंपाइलर यहां तक जाता है कि तीन अलग-अलग चरणों के रूप में एक लोड / इंक्रीमेंट / स्टोर न करें (काउंटर ईआरसी लोड करते समय ईआरएक्स, इंक ईएक्सएक्स, ईआरएक्स सहेजें), इसके बजाय मेमोरी को एक निर्देश में सीधे संशोधित किया जाता है (एक ऐड मेम , reg)। जिस तरह से कोड बनाया गया है, यह सुनिश्चित करता है कि लूप काउंटर का मूल्य एकल सीपीयू कोर के संदर्भ में हमेशा अद्यतित रहे। डेटा पर कोई भी संचालन भ्रष्टाचार या डेटा हानि का परिणाम नहीं हो सकता है (इसलिए लोड / इंक / स्टोर का उपयोग नहीं करना क्योंकि मूल्य इस प्रकार स्टोर में खो जाने के दौरान बदल सकता है)। चूंकि वर्तमान निर्देश पूरा हो जाने के बाद से व्यवधानों को केवल सेवित किया जा सकता है,
एक बार जब आप सिस्टम में एक दूसरा सीपीयू पेश करते हैं, तो एक ही समय में दूसरे सीपीयू द्वारा अपडेट किए जा रहे डेटा से वाष्पशील कीवर्ड की रक्षा नहीं होगी। उपरोक्त उदाहरण में, संभावित भ्रष्टाचार को प्राप्त करने के लिए आपको डेटा को अविभाजित करने की आवश्यकता होगी। अस्थिर कीवर्ड संभावित भ्रष्टाचार को नहीं रोक पाएगा, यदि डेटा को परमाणु रूप से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, यदि लूप काउंटर लंबे समय तक (64 बिट्स) का था, तो मूल्य को अपडेट करने के लिए दो 32 बिट संचालन की आवश्यकता होगी, बीच में जो एक बाधा हो सकती है और डेटा को बदल सकती है।
इसलिए, वाष्पशील कीवर्ड केवल संरेखित डेटा के लिए अच्छा है जो कि मूल रजिस्टरों के आकार से कम या बराबर है, जैसे कि ऑपरेशन हमेशा परमाणु होते हैं।
अस्थिर कीवर्ड की कल्पना आईओ ऑपरेशंस के साथ की जाती थी, जहां आईओ लगातार बदल रहा होगा, लेकिन एक निरंतर पता था, जैसे कि मेमोरी मैप्ड यूएआर डिवाइस, और कंपाइलर को पता से पढ़े गए पहले मान का पुन: उपयोग नहीं करना चाहिए।
यदि आप बड़े डेटा को संभाल रहे हैं या आपके पास कई सीपीयू हैं तो आपको डेटा एक्सेस को ठीक से संभालने के लिए उच्च स्तर (ओएस) लॉकिंग सिस्टम की आवश्यकता होगी।