Question

在多核x86机器上，假设在core1上执行的线程递增整数变量a，同时核心2上的线程也递增它。鉴于a的初始值为0，最终总是2？或者它可能有其他价值？假设a被声明为volatile并且我们没有使用原子变量（例如C ++的原子＆lt;＆gt;并且在gcc中内置原子操作）。

如果a的值在这种情况下确实总是2，这是否意味着x86-64中的long int也具有相同的属性，即a到最后总是2？

Answer 1

只有在使用 LOCK 前缀时，X86上的增量内存机器指令才是原子的。

C和C ++中的

x ++ 没有原子行为。如果您执行解锁增量，由于处理器正在读取和写入X的比赛，如果两个单独的处理器尝试增加，您最终只能看到一个增量或两者都被看到（第二个处理器可能已经读取了初始值，增加了它，并在第一次写回结果后将其写回。）

我相信C ++ 11提供了原子增量，并且大多数供应商编译器都有惯用的方法来导致某些内置整数类型（通常是int和long）的原子增量;请参阅编译器参考手册。

如果要增加“大值”（例如，多精度整数），则需要使用一些标准锁定机制（如信号量）。

请注意，您还需要担心原子读取。在x86上，如果是64位字对齐，则读取32位或64位值恰好是原子的。对于“大价值”而言，情况并非如此;再次，你需要一些标准锁。

Answer 2

这是一个证明它在特定实现（gcc）中不是原子的，如您所见（？），gcc生成

代码

将值从内存加载到寄存器
递增寄存器的内容
将寄存器保存回内存。

这远非原子。

$ cat t.c
volatile int a;

void func(void)
{
    a++;
}
[19:51:52 0 ~] $ gcc -O2 -c t.c
[19:51:55 0 ~] $ objdump -d t.o

t.o:     file format elf32-i386


Disassembly of section .text:

00000000 <func>:
   0:   a1 00 00 00 00          mov    0x0,%eax
   5:   83 c0 01                add    $0x1,%eax
   8:   a3 00 00 00 00          mov    %eax,0x0
   d:   c3                      ret

不要被0x0指令中的mov所欺骗，那里有4个字节的空间，并且链接器将填充a的结果内存地址。目标文件已链接。

Answer 3

由于没有人回答你的实际问题，而是以一种始终有效的方式向你展示如何做到这一点：

线程1加载值0

线程2加载值0

线程1递增商店1

线程2递增其本地寄存器值的副本并存储1。

正如您所看到的，最终结果是一个等于1但不是2的值。最后它不会总是2。

Answer 4

不保证。您可以使用lock xadd指令来实现相同的效果，或者使用C ++ std::atomic，或者使用#pragma omp atomic，或者编写的任何其他并发解决方案来节省您的麻烦重新发明轮子。

在x86中增量是一个整数原子？

4 个答案: