cmpxchg和btr bts之间有所不同

Question

btr,bts指令很简单，它可以锁定共享资源。

为什么指令cmpxchg存在？这两条指令有什么不同？

Answer 1

IIRC（已经有一段时间了）lock btr比cmpxchg更昂贵，lock INSTR旨在自动锁定总线的原子性并尽可能快地完成。 （具体来说，cmpxchg保持整个指令周期的总线锁定，并完全失效，但CMPXCHG [memaddr], reg的微码仅在绝对需要时锁定并使其无效，以便成为最快的同步原语。）

（编辑：根据this message，它还可以实现更高级的（用户 - ）无锁策略。

  

EAX将内存位置与AX（或AL，或   XCHG）;如果它们相同，则将源操作数写入内存   地点。显然可以像{{1}}一样使用它，但它   可用于另一种非常有趣的方式，无锁   同步。

     

假设您有一个更新共享数据结构的进程。至   确保原子性，它生成数据的私有更新副本   结构体;当它完成时，它以原子方式更新单个指针   曾经指向旧的数据结构，以便它现在指向   新的数据结构。

     

如果有的话，这种直截了当的方式会很有用   过程失败的可能性，它给你原子性。但我们   可以稍微修改此过程以允许多个   同时更新，同时确保正确性。

     

该过程简单地将指针与其所具有的值进行原子比较   当它开始工作时，如果是这样，使指针指向新的   数据结构。如果某个其他进程已更新数据结构   与此同时，比较将失败，交换不会   发生。在这种情况下，该过程必须重新开始   新近更新的数据结构。

（这实际上是Software Transactional Memory的原始形式。）

Answer 2

BTR和BTS在位级上工作，其中CMPXCHG适用于更宽的数据类型（通常一次为32,64或128位）。它们的功能也不同，英特尔开发人员手册可以很好地总结它们的工作原理。也可能有助于注意某些处理器可能已经很差地实现了BTR和BTS（由于它们没有被如此广泛地利用），使CMPXCHG成为高性能锁的更好选择。