Question

我有一个带有两个线程的单核CPU（ARM Cortex M3，32位）。假设有以下情况：

// Thread 1:
int16_t a = 1;
double b = 1.0;
// Do some other fancy stuff including starting Thread 2
for (;;) {std::cout << a << "," <<b;}

// Thread 2:
a = 2;
b = 2.0;

我可以处理以下输出：

1,1
1,2
2,1
2,2

我可以确定输出总是其中一个（1/2）而不使用mutex或其他锁定机制吗？更具体地说，这个编译器是依赖的吗？ int16和double的行为是否有所不同？

Answer 1

这主要取决于CPU，但理论上，在C11之前涉及多个线程的任何内容都是最佳实现定义，最糟糕的是未定义的行为，因此编译器可能会做任何事情。

如果您可以忽略那些做傻事的疯狂编译器，并假设编译器将以合理的方式使用CPU的设施，那么它主要取决于CPU支持的内容。

Cortex-M3是一个32位CPU，具有32位总线，没有FPU。因此，32位和更小值的读取和写入通常是原子的。但是，double是64位，因此对double的任何读/写都将涉及两个指令并且是非原子的。因此，如果一个线程在另一个线程写入时读取，则可能从一个值获得一半而另一个值获得一半。

现在在您的具体示例中，值1.0和2.0的下半部分都是0，因此'mix'将是无害的，但其他值将不具有该行为。

Answer 2

之前的操作评估顺序;不能保证从左到右，即使它是，它们不是原子的，如果你尝试同时读取和写入，你将得到一个段错误（它们可以＆amp; do做多个周期来执行和上下文切换可以打断它。）

特别是在arm上，读取和写入在cpu中的队列中可以自由重新排序（除了过去的内存障碍），即使在没有重新排序内存的cpu上，编译器也可以自由地重新排序它们。没有什么可以阻止你的任务和读取前进或后退，所以你不能保证任何值或订单的状态。

是单核CPU上的变量写入原子？

2 个答案: