Considere o seguinte código condensado:

/* 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;
}

Eu tenho umuint64_t variável que eu quero incrementar atomicamente, porque a variável é um contador em um programa multiencadeado. Para atingir a atomicidade, eu uso os @ GCC'atomic builtins.

Se eu compilar para um sistema amd64 (-m64), o código do assembler produzido é fácil de entender. Usando umlock addq, o processador garante que o incremento seja atômic

 400660:       f0 48 83 05 d7 09 20    lock addq $0x1,0x2009d7(%rip)

Mas o mesmo código C produz um código ASM muito complicado em um sistema 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>

Aqui está o que eu não entendo:

lock cmpxchg8b fa garante que a variável alterada seja gravada apenas se o valor esperado ainda residir no endereço de destino. A comparação e troca é garantida para ocorrer atomicamentMa o que garante que a leitura da variável em 0x804855a e 0x804855f seja atômica?

Provavelmente, não importa se houve uma "leitura suja", mas alguém poderia descrever um breveprov que não há problema?

Além disso: Por que o código gerado retorna para 0x8048565 e não para 0x804855a? Tenho certeza de que isso só está correto se outros escritores também incrementarem apenas a variável. Esse é um requisito implicado para o__sync_add_and_fetch função?