Почему __sync_add_and_fetch работает для 64-битной переменной в 32-битной системе?
Рассмотрим следующий сокращенный код:
/* Compile: gcc -pthread -m32 -ansi x.c */
#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#include <pthread.h>
static volatile uint64_t v = 0;
void *func (void *x) {
__sync_add_and_fetch (&v, 1);
return x;
}
int main (void) {
pthread_t t;
pthread_create (&t, NULL, func, NULL);
pthread_join (t, NULL);
printf ("v = %"PRIu64"\n", v);
return 0;
}
у меня естьuint64_t
переменная, которую я хочу увеличить атомарно, потому что переменная является счетчиком в многопоточной программе. Для достижения атомности я использую GCCатомные встроенные.
Если я скомпилирую для системы amd64 (-m64), полученный ассемблерный код будет легко понять. Используяlock addq
процессор гарантирует, что приращение будет атомарным.
400660: f0 48 83 05 d7 09 20 lock addq $0x1,0x2009d7(%rip)
Но тот же код C создает очень сложный код ASM в системе ia32 (-m32):
804855a: a1 28 a0 04 08 mov 0x804a028,%eax
804855f: 8b 15 2c a0 04 08 mov 0x804a02c,%edx
8048565: 89 c1 mov %eax,%ecx
8048567: 89 d3 mov %edx,%ebx
8048569: 83 c1 01 add $0x1,%ecx
804856c: 83 d3 00 adc $0x0,%ebx
804856f: 89 ce mov %ecx,%esi
8048571: 89 d9 mov %ebx,%ecx
8048573: 89 f3 mov %esi,%ebx
8048575: f0 0f c7 0d 28 a0 04 lock cmpxchg8b 0x804a028
804857c: 08
804857d: 75 e6 jne 8048565 <func+0x15>
Вот что я не понимаю:
lock cmpxchg8b
делает гарантировать, что измененная переменная записывается, только если ожидаемое значение все еще находится в целевом адресе. Сравнение и обмен гарантированно произойдут атомарно.Но что гарантирует, что чтение переменной в 0x804855a и 0x804855f будет атомарным?Возможно, это не имеет значения, если было «грязное чтение», но может кто-нибудь, пожалуйста, кратко изложитьдоказательство что нет проблем?
Далее: Почему сгенерированный код возвращается к 0x8048565, а не к 0x804855a? Я уверен, что это верно только в том случае, если другие авторы тоже только увеличивают переменную. Является ли это имплицитным требованием для__sync_add_and_fetch
функционировать?