Intel指令的LOCK前缀.有什么意义？

Question

我阅读了英特尔手册,发现指令有一个锁定前缀,可以防止处理器同时写入同一个内存位置.我很兴奋.我想它可以用作硬件互斥.所以我写了一段代码来拍摄.结果非常令人沮丧.锁不支持MOV或LEA指令.手册说LOCK仅支持ADD,ADC,AND,BTC,BTR,BTS,CMPXCHG,CMPXCH8B,DEC,INC,NEG,NOT,OR,SBB,SUB,XOR,XADD和XCHG.而且,如果LOCK前缀与这些指令之一一起使用并且源操作数是存储器操作数,则可以生成未定义的操作码异常(#UD).

我想知道为什么这么多限制,如此多的限制使得LOCK看起来毫无用处.我不能用它来保证一般的写操作没有脏数据或并行引起的其他问题.

例如,我在C中编写了代码++(*p).p是指向共享内存的指针.相应的程序集如下:

movl    28(%esp), %eax
movl    (%eax), %eax
leal    1(%eax), %edx
movl    28(%esp), %eax
movl    %edx, (%eax)

我在"movl"和"leal"之前添加了"lock",但是处理器抱怨"无效指令".:-(我想将序列化写操作的唯一方法是使用软件互斥,对吧？

Answer 1

我当然不会称之为lock毫无用处.lock cmpxchg是执行比较和交换的标准方法,这是许多同步算法的基本构建块.

另外,请参阅fetch-and-add.

Answer 2

目的lock是使操作成为原子,而不是序列化.这样,在操作生效之前,CPU不能被抢占.