ARM原子性能

Question

我在Intel CPU和ARM CPU（Mac / iOS，编译器：Clang）上运行相同的代码。通过对应用程序进行性能分析，我注意到，在iOS / ARM上，原子操作是前三项，而在英特尔上，它们甚至不在前十位。是真的，在ARM原子操作上，速度要慢得多吗？（当然）

Answer 1

需要注意的一点是，由于实施细节的原因，您不一定能看到整个故事。

在 ARM 的加载链接/条件存储范例下，任何原子操作都至少有4条指令 - 加载独占、 <操作> ¹、存储独占、必要时重试的条件分支。其他所有核心都完全忽视这一点并继续做自己的事情。

然而，在 x86 上，指令可以直接在内存上操作，原子通常是通过在单个指令上添加 LOCK 前缀来实现的。这意味着两件事：首先，你的原子“例程”内永远不会被打断，因为它是一条指令。其次，当总线锁定时，没有其他内核可以访问内存，因此它有效地暂停所有内容的执行，直到完成²。总之，这些意味着采样分析器很少（如果有的话）捕获“正在进行的”原子操作，无论它实际需要多长时间。

_{[1] 好的，这使得原子交换只有 3 条指令，但其他任何东西都在中间有一条或多条指令。}

_{[2] 对于现代内核来说，情况稍差一些，现代内核只会锁定自己的缓存，而不是所有内容，以避免影响访问不相关区域的其他内核，但硬件缓存一致性仍然会防止其他人干扰。}