ldrex / strex如何使ARM中的atomic_add成为原子操作？

Question

根据http://lxr.free-electrons.com/source/arch/arm/include/asm/atomic.h#L31

 static inline void atomic_add(int i, atomic_t *v)
 41 {
 42         unsigned long tmp;
 43         int result;
 44 
 45         prefetchw(&v->counter);
 46         __asm__ __volatile__("@ atomic_add\n"
 47 "1:     ldrex   %0, [%3]\n"
 48 "       add     %0, %0, %4\n"
 49 "       strex   %1, %0, [%3]\n"
 50 "       teq     %1, #0\n"
 51 "       bne     1b"
 52         : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
 53         : "r" (&v->counter), "Ir" (i)
 54         : "cc");
 55 }

可以抢占，怎么能叫“原子”呢？

Answer 1

您似乎完全误解了原子操作是什么。

显然，如果您查看值 x，发现该值为 13，然后调用atomic_add 函数将其增加 5，则新结果可以是任何值，因为另一个线程可能在调用atomic_add 之前更改了该值。同样，如果您检查结果，它也可能是任何内容，因为另一个线程可能会更改atomic_add 和您的检查之间的结果。

atomic_add 函数保证让值增加该数量。这就是它的作用。如何实现这一点并不重要。如果一百个线程调用atomic_add(5, &x)，那么x最终会增加500。这才是重要的。

这是在 ARM 和 PowerPC 等处理器上执行原子操作的典型方法，这些处理器具有保留内存位置的指令和检查保留是否仍然存在的存储指令。