Linux内核lock; addl $0,0(%%esp)用作写屏障,而RE2库xchgl (%0),%0用作写屏障.有什么区别,哪个更好？
x86还需要读屏障指令吗？RE2将其读屏障功能定义为x86上的无操作,而Linux lfence根据SSE2是否可用将其定义为无操作或无操作.什么时候lfence需要？
8.1.2总线锁定
Intel 64和IA-32处理器提供LOCK#信号,该信号在某些关键存储器操作期间自动置位,以锁定系统总线或等效链路.当该输出信号被断言时,来自其他处理器或总线代理的用于控制总线的请求被阻止.软件可以指定在遵循LOCK语义的其他情况下将LOCK前缀添加到指令之前.
它来自英特尔手册,第3卷
听起来内存上的原子操作将直接在内存(RAM)上执行.我很困惑,因为当我分析装配输出时,我看到"没什么特别的".基本上,生成的汇编输出std::atomic<int> X; X.load()只会产生"额外"的影响.但是,它负责正确的内存排序,而不是原子性.如果我理解得X.store(2)恰到好处mov [somewhere], $2.就这样.它似乎没有"跳过"缓存.我知道将对齐(例如int)移动到内存是原子的.但是,我很困惑.
所以,我提出了疑问,但主要问题是:
我可以直接对原子变量进行算术运算吗？
因为我发现 C 标准库提供了很多实用函数，例如atomic_fetch_add执行原子变量和非原子变量之间的加法。但是，我很好奇，由于变量是原子的，我可以直接对其进行算术运算吗？就像下面所示的代码一样：
#include <threads.h>
#include <stdio.h>
#include <stdatomic.h>
atomic_int i = 0;
int run(void* v) {
i += 100; // <- is this operaiton thread-safe?
// atomic_fetch_add(&i, 100);
printf("%d\n", i);
return thrd_success;
}
int main(void) {
thrd_t thread;
thrd_create(&thread, run, NULL);
thrd_join(thread, NULL);
return 0;
}
在C++和2012之后:Herb Sutter - 原子<>武器, Herb Sutter中的2个(约0:38:20)认为应该使用xchg,而不是mov/ 在x86 mfence上实现atomic_store.他似乎也暗示这个特定的指令序列是每个人都同意的.但是,海湾合作委员会使用后者.为什么GCC使用这个特定的实现？
我知道如何使用LOCK线程安全地增加一个值:
lock inc [J];
但是我如何以线程安全的方式阅读[J](或任何值)？LOCK前缀不能与mov一起使用.如果我做以下事情:
xor eax, eax;
lock add eax, [J];
mov [JC], eax;
它在第2行引发错误.
我已经阅读了很多关于内存排序的文章,并且所有这些文章都只说CPU重新加载和存储.
CPU(我对x86 CPU特别感兴趣)是否仅重新排序加载和存储,并且不重新排序它具有的其余指令？
我正在检查编译器如何为x86_64上的多核内存屏障发出指令。以下代码是我正在测试的代码gcc_x86_64_8.3。
std::atomic<bool> flag {false};
int any_value {0};
void set()
{
any_value = 10;
flag.store(true, std::memory_order_release);
}
void get()
{
while (!flag.load(std::memory_order_acquire));
assert(any_value == 10);
}
int main()
{
std::thread a {set};
get();
a.join();
}
使用时std::memory_order_seq_cst，我可以看到该MFENCE指令用于任何优化-O1, -O2, -O3。该指令确保刷新了存储缓冲区，因此在L1D缓存中更新了它们的数据（并使用MESI协议确保其他线程可以看到效果）。
但是，当我std::memory_order_release/acquire不进行优化MFENCE使用时，也会使用指令，但是使用-O1, -O2, -O3优化会忽略该指令，并且不会看到其他刷新缓冲区的指令。
在MFENCE不使用的情况下，如何确保将存储缓冲区数据提交给高速缓存以确保内存顺序语义？
以下是使用get / set函数的汇编代码-O3，例如我们在Godbolt编译器资源管理器中获得的代码：
set():
mov DWORD PTR any_value[rip], 10
mov BYTE PTR flag[rip], 1
ret
.LC0:
.string …由于存储负载转发，某些负载指令能否在全局范围内不可见？换句话说，如果加载指令从存储缓冲区中获取其值，则它永远不必从高速缓存中读取。
通常说来，当从L1D缓存读取负载时，该负载在全局范围内可见，因此，未从L1D读取的负载应使其在全局上不可见。