Unsafe介绍及CAS原理解析

最新推荐文章于 2024-03-25 20:29:39 发布

qxgy1314

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分类专栏： Java 文章标签： python java 职场和发展

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qxgy1314/article/details/121403203

本文深入探讨了Java中的Unsafe类，它在JVM源码的`hotspot/src/share/vm/prims/unsafe.cpp`中实现，并通过Atomic::cmpxchg函数与底层操作系统和CPU交互。以Linux x86平台为例，`atomic_linux_x86.inline.hpp`封装了使用cmpxchg CPU指令的汇编代码。 Unsafe类和CAS操作在并发编程中扮演关键角色，确保数据一致性。

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Unsafe 本地实现在JVM 源码的如下目录中：
hotspot-37240c1019fd\src\share\vm\prims\unsafe.cpp
unsafe.cpp 又调用了Atomic::cmpxchg，这个函数根据不同操作系统和不同CPU会有不同的实现，以atomic_linux_x86.inline.hpp 为例，在如下目录hotspot-37240c1019fd\src\os_cpu\linux_x86\vm
atomic_linux_x86.inline.hpp 封装了汇编语言，此汇编程序直接操作了CPU 指令，使用的CPU指令是cmpxchg
汇编代码如下：


inline jint     Atomic::cmpxchg    (jint     exchange_value, volatile jint*     dest, jint     compare_value) {
  int mp = os::is_MP();
  __asm__ volatile (LOCK_IF_MP(%4) "cmpxchgl %1,(%3)"
                    : "=a" (exchange_value)
                    : "r" (exchange_value), "a" (compare_value), "r" (dest), "r" (mp)
                    : "cc", "memory");
  return exchange_value;
}

第一行 “=a” (exchange_value) 表示指令的输出
第二行: “r” (exchange_value), “a” (compare_value), “r” (dest), “r” (mp) 是输入参数
输入的exchange_value、compare_value、dest、mp分别是%1、%2、%3、%4。
输出是%0。"a"表示eax寄存器，“r”表示通用寄存器

输出是"=a" (exchange_value)，表示把eax中存的值写