Question

这是一个c ++内联asm：

inline bool swap_if_null(head_t **p, head_t *np) {
      register head_t *old;
      asm volatile(
          "lock;\n\t"
          "cmpxchgq %3, %2"
          : "=a"(old)
          : "0"(0), "m"(*p), "r"(np)
          : "memory");
      return old == NULL;
}

Answer 1

该函数正在*p上进行原子比较和交换，预计处于状态np，所需的新值为NULL。该函数只执行一次，并返回操作是否成功。

一些解释：机器指令是lock cmpxchgq R, M（在AT＆amp; T语法中），其中R是包含新值的寄存器（它是与np相关联的寄存器，如由“%3”表示，即“第三个输入操作数”），M是要修改的内存位置（即“%2”，即“第二个输入操作数” “，即*p）。

新值预计在寄存器%rax中。该寄存器与作为第0个输出操作数的变量old in相关联，但它也是"0"引起的第一个输入操作数，这意味着“与第0个输入操作数相同”。但是在输入时，值不是绑定到变量，而是设置为“0”。也就是说，%rax最初为零，并且在指令old引用它并包含操作结果之后。

根据比较和交换的性质，如果操作成功且%rax保持不变，或者操作失败，则old（以及%rax）将为零内存的当前值为零。在这两种情况下，函数都会返回成功，即“头部现在为零”。

Answer 2

inline bool swap_if_null(head_t **p, head_t *np) {
  register head_t *old;
  asm volatile(
      "lock;\n\t"
      "cmpxchgq %3, %2"
      : "=a"(old)
      : "0"(0), "m"(*p), "r"(np)
      : "memory");
  return old == NULL;
}

如果*p为NULL，此函数将“交换”np和*p的内容。

它通过使用cmpxchgq（比较和交换，四字[64位]）指令来执行此操作，换句话说，比较*p（%2）处的64位值使用0（在参数0中，即rax），如果rax值与内存位置匹配，则将新值存储在np中，（{{1 }}）。最后，如果进行了替换，%3包含内存位置中WAS的值，因此我们可以在替换时检查它是否为old。 NULL前缀确保处理器具有对内存的独占访问权限，目前没有其他处理器可以写入此位置。

这样做是为了避免在链接列表末尾插入内容时使用互斥锁。如果你有多个线程试图插入，你需要确保列表的末尾在你将元素添加到列表末尾的时候真的是NULL，否则事情就会出错（特别是列表会“丢弃“项目”。 lock指令适用于这种“如果值为this，则将其替换为其他值”。

swap_if_null的asm代码

2 个答案: