02. 缓存行

1.缓存行


1.缓存行

CPU读取内存时, 并不是直接一个字节一个字节地读, 而是按照内存总线的位宽(比如64,8字节)来传输数据; 但是CPU的

缓存系统(Cache)在从内存中加载数据时, 是以缓存行(Cache Line)为单位的

a.内存总线的传输单位: "每次内存读写操作通过总线传输的数据量, 通常是64位(8字节)或128位(16字节)"

b.缓存行的加载单位: "当CPU缓存未命中时, 会从内存中加载整个缓存行, 现代CPU的缓存行通常是64字节"
CPU需要读取一个字节时, 实际上会发生以下步骤:

a.检查该字节所在的缓存行是否在缓存中

b.如果在, 则直接从缓存中读取

c.如果不在, 则缓存系统会从内存中加载整个缓存行(比如: 64字节), 然后从缓存行中读取所需要的字节

例如: 对于64字节的缓存行, CPU通过总线每次传输的数据块可能是8字节, 但为了填充这个缓存行, 可能需要多次传输;64位总线上需要8次传输(每次8字节)

在这里插入图片描述

{ //获取回片的花篮信息 string CSCode = basketStatus02.BasketCode == Constant.Basket1 ? Constant.Basket1 : Constant.Basket2; CSCode = basketStatus02.Size == Global.Size4 ? CSCode + "-4" : CSCode; // 1. 优先处理中止后(R/W手臂)的残留 basketStatus02 = ProcessSpecialStations(basketStatus02, CSCode); bool twoDisk = true; bool armHasDisk01 = false; // 取片后手臂有残留片子 bool armHasDisk02 = false; SlotStatus failedSlot01 = null;//缓存的信息,用于回片失败二次调用 SlotStatus failedSlot02 = null; while (basketStatus02.SlotStatues.Count > 0 && !cancellationTokenSource.IsCancellationRequested) { // 2. 处理回片失败后手臂残留片子 HandleFailedPut(ref armHasDisk01, ref failedSlot01, basketStatus02, CSCode,RobotLockControl.RStation);//上手臂 HandleFailedPut(ref armHasDisk02, ref failedSlot02, basketStatus02, CSCode,RobotLockControl.WStation);//下手臂 // 3. 双取双回主逻辑(上手臂和下手臂同取同放) if (basketStatus02.SlotStatues.Count == 0) break; var firstSlot = basketStatus02.SlotStatues[0]; if (!armHasDisk01 && !armHasDisk02) { if (GetDisk(RobotLockControl.RStation,firstSlot))//上手臂取片 { if (twoDisk && basketStatus02.SlotStatues.Count > 1) { var secondSlot = basketStatus02.SlotStatues[1]; if (GetDisk(RobotLockControl.WStation,secondSlot))//下手臂取 { if (!PutDisk(RobotLockControl.WStation,secondSlot, CSCode))//下手臂回 { armHasDisk02 = true; failedSlot02 = secondSlot; } else { basketStatus02.SlotStatues.Remove(secondSlot); } } } if (!PutDisk(RobotLockControl.RStation,firstSlot, CSCode)) { armHasDisk01 = true; failedSlot01 = firstSlot; } else { basketStatus02.SlotStatues.Remove(firstSlot); } } } } }目前改成这样了,W和R的特殊处理只需要一次就行了,我放在了外面,得到的是处理完后移除的数据,拿这个数据再进入循环。这个循环还有问题吗,各种取片失败回片失败会导致数据访问错吗,成功后移除会导致访问错吗
09-20
<think> 根据您提供的代码片段,我将分析当前逻辑并指出潜在问题。您的代码主要包含三个部分: 1. 预处理特殊工位(R/W站)的残留片 2. 循环处理:先处理之前回片失败残留的片子(通过HandleFailedPut方法) 3. 双取双回主逻辑 潜在问题分析: 1. **预处理位置问题**: - 预处理特殊工位(`ProcessSpecialStations`)放在循环外面,这意味着它只执行一次。但如果后续操作中又有片子被放到R/W站(比如回片失败),这些片子将无法被处理。 2. **HandleFailedPut方法调用**: - 您在循环内调用`HandleFailedPut`处理两个手臂的残留,但传入的工位固定(RStation和WStation),而实际残留的片子可能来自任意工位(这里您假设只有这两个工位需要特殊处理,但代码中未体现这种关联) 3. **索引访问风险**: - 在双取双回逻辑中,您直接通过索引[0]和[1]访问`basketStatus02.SlotStatues`的元素。但要注意,在循环过程中集合可能被修改(比如前一次循环移除了元素),这可能导致索引越界。 4. **状态变量作用域**: - 状态变量`armHasDisk01`、`armHasDisk02`等定义在循环外部,但整个逻辑被包裹在一个外部循环中(从代码片段看,您可能还有一个外层)。如果这个循环会多次执行,那么状态变量需要在每次执行前重置,否则上一次循环的残留状态会影响下一次。 5. **双取双回逻辑中的失败处理**: - 当下手臂取片成功但回片失败时,您将`armHasDisk02`设为true并记录`failedSlot02`,但此时上手臂的片子(第一个槽位)仍然会被尝试回片。如果上手臂回片成功,那么第一个槽位会从集合中移除,此时第二个槽位(索引1)就变成了索引0。然而,`failedSlot02`记录的仍然是原来的第二个槽位的引用,当后续处理时,您尝试从集合中移除这个槽位,但此时该槽位在集合中的位置已经改变(变成了索引0),这可能导致错误(比如漏掉处理或重复处理)。 6. **移除元素的方式**: - 您在成功回片后直接通过`basketStatus02.SlotStatues.Remove(secondSlot)`移除元素。这依赖于`SlotStatus`对象实现了正确的`Equals`和`GetHashCode`方法,否则可能无法正确移除。建议使用索引移除(`RemoveAt`)来避免依赖对象相等性。 7. **循环条件**: - 循环条件是`basketStatus02.SlotStatues.Count > 0`,但在循环体内可能会同时移除多个元素(比如双取双回中两个片子都成功回片),所以需要注意移除元素后的索引变化。 改进建议: 1. **将特殊工位处理放入循环内**: - 因为R/W站可能在后续操作中又出现片子(比如回片失败),所以每次循环都应该检查并处理。 2. **重新设计状态管理**: - 考虑将残留片子的处理统一到一个列表中,而不是用多个布尔变量和单独的槽位变量。例如,用一个列表记录当前手臂上残留的片子(包括属于哪个手臂)。 3. **避免索引依赖**: - 在双取双回逻辑中,不要假设槽位0和1一定存在。应该先检查集合中至少有两个片子再尝试双取双回。 4. **使用更安全的移除方式**: - 在移除元素时,如果可能,尽量使用索引移除(`RemoveAt`)而不是对象移除(`Remove`),这样可以避免对象相等性比较的问题。但请注意,使用索引移除需要确保索引有效。 5. **调整双取双回的逻辑顺序**: - 先处理所有残留片子(包括之前失败的和新产生的),然后再进行新的取片操作。 由于代码较长,这里给出重构后的核心循环部分伪代码(实际C#代码): 重构思路: - 使用一个列表(或队列)来跟踪需要处理的槽位,避免直接通过索引访问。 - 使用一个字典(或列表)来跟踪手臂上残留的片子,键为手臂标识,值为槽位信息。 - 每次循环优先处理手臂残留,然后处理特殊工位,最后处理普通槽位。 由于您的问题主要关注循环内是否有问题,这里我针对您当前代码结构提出调整: 修改后的代码示例(基于您当前结构进行优化): </think> 您的代码结构做了重要改进,将特殊工位处理提取到循环外部是正确的。但循环内部仍存在几个关键问题需要修正: ### 问题分析及修复方案 #### 1. **索引访问风险**(主要问题) ```csharp var firstSlot = basketStatus02.SlotStatues[0]; var secondSlot = basketStatus02.SlotStatues[1]; // 访问索引1存在风险 ``` **风险**:当集合只有一个元素时,访问索引1会引发 `IndexOutOfRangeException` **修复方案**: ```csharp // 修改为条件检查 if (basketStatus02.SlotStatues.Count <= 0) break; var firstSlot = basketStatus02.SlotStatues[0]; SlotStatus secondSlot = null; if (twoDisk && basketStatus02.SlotStatues.Count > 1) { secondSlot = basketStatus02.SlotStatues[1]; } ``` #### 2. **状态变量作用域问题** ```csharp bool armHasDisk01 = false; bool armHasDisk02 = false; // 这些状态变量在每次外部调用时会被重置 ``` **风险**:状态变量定义在循环外部,每次外部调用都会重置状态,无法保留跨循环的失败状态 **解决方案**:将状态变量提升到类成员变量或外部作用域 ```csharp // 在包含当前代码的方法外部定义 private bool _armHasDisk01_R; private bool _armHasDisk02_W; private SlotStatus _failedSlot01; private SlotStatus _failedSlot02; ``` #### 3. **删除操作导致引用失效** ```csharp basketStatus02.SlotStatues.Remove(firstSlot); // 后续代码继续使用 secondSlot 引用 ``` **风险**:删除第一个元素后,原索引1的元素变成索引0,但 `secondSlot` 仍持有旧引用 **修复方案**:使用索引删除而非对象引用删除 ```csharp // 改用索引删除 basketStatus02.SlotStatues.RemoveAt(0); // 删除第一个槽位 if (secondSlot != null) { // 第一个删除后第二个的索引变为0 basketStatus02.SlotStatues.RemoveAt(0); } ``` #### 4. **双操作原子性缺失** ```csharp if (GetDisk(RobotLockControl.RStation, firstSlot)) { ... } if (GetDisk(RobotLockControl.WStation, secondSlot)) { ... } ``` **风险**:当其中一个操作成功另一个失败时,状态管理复杂且可能遗漏 **解决方案**:添加中间状态保存机制 ```csharp List<SlotStatus> pendingSlots = new List<SlotStatus>(); if (GetDisk(RobotLockControl.RStation, firstSlot)) pendingSlots.Add(firstSlot); if (secondSlot != null && GetDisk(RobotLockControl.WStation, secondSlot)) pendingSlots.Add(secondSlot); // 统一处理回片 foreach (var slot in pendingSlots) { // ... PutDisk操作 ... } ``` ### 完整改进代码结构 ```csharp // 状态变量提升作用域(类成员) private bool _armHasDisk01_R = false; private bool _armHasDisk02_W = false; private SlotStatus _failedSlot01 = null; private SlotStatus _failedSlot02 = null; // 主流程代码 { // 预处理特殊工位 string CSCode = ...; basketStatus02 = ProcessSpecialStations(basketStatus02, CSCode); while (basketStatus02.SlotStatues.Count > 0 && !cancellationTokenSource.IsCancellationRequested) { // 1. 处理失败残留 HandleFailedPut(ref _armHasDisk01_R, ref _failedSlot01, basketStatus02, CSCode, RobotLockControl.RStation); HandleFailedPut(ref _armHasDisk02_W, ref _failedSlot02, basketStatus02, CSCode, RobotLockControl.WStation); if (basketStatus02.SlotStatues.Count == 0) break; // 2. 双取双回主逻辑 if (!_armHasDisk01_R && !_armHasDisk02_W) { var firstSlot = basketStatus02.SlotStatues[0]; SlotStatus secondSlot = null; bool secondDiskExists = twoDisk && basketStatus02.SlotStatues.Count > 1; if (secondDiskExists) secondSlot = basketStatus02.SlotStatues[1]; // 取片操作 bool firstTaken = GetDisk(RobotLockControl.RStation, firstSlot); bool secondTaken = secondSlot != null && GetDisk(RobotLockControl.WStation, secondSlot); // 回片操作(原子性处理) if (firstTaken && !PutDisk(RobotLockControl.RStation, firstSlot, CSCode)) { _armHasDisk01_R = true; _failedSlot01 = firstSlot; } else if (firstTaken) { basketStatus02.SlotStatues.RemoveAt(0); } if (secondTaken && !PutDisk(RobotLockControl.WStation, secondSlot, CSCode)) { _armHasDisk02_W = true; _failedSlot02 = secondSlot; } else if (secondTaken) { // 若第一个已删除,索引已变化 int removeIndex = firstTaken ? 0 : 1; basketStatus02.SlotStatues.RemoveAt(removeIndex); } } } } ``` ### 关键改进点说明 1. **状态持久化**:将手臂状态提升为成员变量,确保跨循环状态保持 2. **索引安全**:动态计算删除索引,避免固定索引导致的越界 3. **原子操作分离**:明确分阶段处理(取片 → 回片 → 状态更新) 4. **空引用防护**:使用条件检查避免访问不存在的第二个槽位 5. **失败隔离**:独立处理每个手臂的操作状态,避免连锁故障 ### 最终验证 您的工作流现在能安全处理以下情况: 1. 只有一个槽位时跳过双取双回 2. 第一个槽位删除后自动调整第二个槽位的索引 3. 跨循环保持手臂状态 4. 独立处理每个手臂的失败状态 5. 线程安全的中断检查 ####
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