Linux内核实现原子性操作cmpxchg指令的理解

最新推荐文章于 2025-01-24 19:00:02 发布
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本文深入探讨了Linux内核中用于实现原子性比较并交换操作的cmpxchg指令，确保compare and swap过程在多线程环境下不被中断。通过阅读，可以了解到cmpxchg指令在并发控制和同步机制中的关键作用。

cmpxchg这个指令是为了
cmpxchg实现了compare and swap 这个操作的原子性:
cmpxchg

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参考资料：

最低0.47元/天 解锁文章
CMPXCHG和lwarx (LL)/stwcx (SC)
hanhan的博客
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如果不使用循环来重试 CAS 操作，那么在竞争激烈的情况下，单次 CAS 操作失败后，程序可能就会放弃修改，这样会导致并发操作的数据一致性出现问题。通过在循环中重试 CAS 操作，可以确保在 CAS 操作成功之前不会跳出循环，从而保证了原子性和一致性。一种常见的方法是创建一个结构体，其中包含指向数据的指针以及版本号或标记，并使用原子操作来更新和比较这两个值。总之，即使使用了原子操作函数，也仍然需要搭配使用循环，以确保 CAS 操作的成功和数据的一致性。当CAS操作失败时，可以检查版本戳并采取适当的行动。
atomic.Value是否有必要存在
nldax的博客
06-24 278
前几天公司内论坛有人提了这么一个问题：看了一遍 atomic 源码，没有理解 `atomic.Value` 的使用场景，网上的用法基本上都是用在配置更新上，感觉我用 machine word 原子读写也能保证原子性，那为啥还要有atomc.Value呢
cmpxchg16b指令的实现分析
moter的专栏
01-24 1236
我们知道C++11以后提供了原子操作类型：atomic<T>，该原子模板类可以实现原子操作，比如exchange、compare_exchange_weak、fecth_add等，T类型一般都是非常简单的类型，比如整型、指针等类型，这些类型都可以实现指令级的原子操作，所操作的数据类型的长度一般也不能大于内存数据总线的宽度，比如在32/64bit的处理器中，T类型的数据长度不能超过32/64bit。它会比较指针ptr指向的值与给定的旧值oldval，如果相同，则将新值newval写入，并返回真（true）；
Linux Kernel CMPXCHG函数分析
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Linux内核中的cmpxchg函数 http://www.longene.org/forum/viewtopic.php?t=2216 前几天，为了这个函数花了好多时间，由于参考的资料有误，一直都没有看明白，直到google之后，总算搞明白了，因此写出来大家分享一下。 在Linux内核中，提供了比较并交换的函数cmpxchg，代码在include/asm-i386/cmpx
linux内核怎么实现原子操作怎么加加
12-14
Linux 内核为了保证数据的一致性和并发安全性，在实现原子操作时通常依赖于锁机制，如自旋锁、读写锁、信号量等。对于简单的整数加法这类基本操作，内核会提供无锁原语，例如 `__atomic_add` 或 `_Atomic` 类型（在 ...
Linux内核同步原语之原子操作（Atomic）
Roland_Sun的专栏
07-28 1万+
原子操作
linux系统实现原子操作有哪些方法？
最新发布
07-02
Linux内核中的原子类（如`atomic_long_cmpxchg()`）利用CAS指令实现高效的同步机制[^2]。CAS操作通常比传统的锁机制更快，因为它避免了上下文切换和调度开销。 ```c long old_value = atomic_long_read(&my_long); ...
zynq的linux驱动5-使用原子操作实现mio资源的竞争保护
01-28
在Linux内核中，原子操作（Atomic Operations）是一类特殊的指令或函数，它们保证在执行过程中不会被中断，即使在多线程或中断上下文中也是如此。这使得原子操作成为处理共享数据结构和保护临界区的理想选择。在我们...
linux 函数 cpu,linux kernel 中的 CPU指令cmpxchg函数＝分析
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在Linux内核中，提供了比较交换的函数cmpxchg，代码在include/asm-i386/cmpxchg.h中，函数的原型是：[code]cmpxchg ( void *ptr, unsigned long old, unsigned long new);[/code]函数作用：将old和ptr指向内容作比较，如果相等那么将new写入ptr中，返回old；否则，不行等就返回ptr的内容。EA...
CAS的CPU底层原子命令CMPXCHG
做一个善良的人，做好自己的事，如果愿意，再发一份光。
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🔥本篇概览：详细讲解了CAS的CPU底层原子命令CMPXCHG🌈⭕🔥
Linux原子操作 atomic_cmpxchg()/Atomic_read()/Atomic_set()/Atomic_add()/Atomic_sub()/atomi
strugglelg的专栏
09-12 9503
所谓原子操作，就是该操作绝不会在执行完毕前被任何其他任务或事件打断，也就说，它的最小的执行单位，不可能有比它更小的执行单位。因此这里的原子实际是使用了物理学里的物质微粒的概念。 原子操作需要硬件的支持，因此是架构相关的，其API和原子类型的定义都定义在内核源码树的include/asm/atomic.h文件中，它们都使用汇编语言实现，因为C语言并不能实现这样的操作。 原子操作主要用于实现资源计
linux 内核接口atomic_long_try_cmpxchg_acquire/release详解
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12。
kuser_cmpxchg_check 原子操作
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　　对于ARM体系结构，每一个由用户态到内核态的中断或异常处理路径都经过kuser_cmpxchg_check，kuser_cmpxchg_check中检查被中断的地址是否大于TASK_SIZE；TASK_SIZE是内核与用户空间的分界点，那么对于ARM体系而言，为什么在用户态时其执行路径会“顺利”地进入内核空间？ 　查了下，在Documentation/zh_CN/arm/kernel/ker...
linux内核原子操作的实现
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所谓原子操作，就是“不可中断的一个或一系列操作”。硬件级的原子操作：在单处理器系统（UniProcessor）中，能够在单条指令中完成的操作都可以认为是“原子操作”，因为中断只发生在指令边缘。在多处理器结构中（Symmetric Multi-Processor）就不同了，由于系统
cmpxchg指令
z974656361的专栏
11-10 1917
CMPXCHG—比较并交换 操作码 指令 说明 0F B0/r CMPXCHG r/m8, r8 比较AL与r/m8。如果相等，则设置ZF，并将r8加载到r/m8，否则清除ZF，并将r/m8加载到AL。 0F B1/r CMPXCHG r/m16, r16 比较AX与r/m16。如果相等，则设置ZF，并将r16加载到r/m16，否则清除ZF，并将r/m16加载到AL。 0F B2/r CMPXCHG r/m32, r32 比较EAX与r/m32。如果相等，则设置ZF，并将r32加载到
硬件层面CAS又是如何保证原子性的呢? 真的完全没加锁吗?
NewBeeMu的博客
03-01 1064
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并发编程（三）原子性（2）
fuyuanduan的博客
11-23 772
乐观锁与悲观锁，CAS概念，CAS中的ABA问题，CAS的底层原子性保障，通过Atomic类深入认识CAS。
原子操作原理分析
公众号『机器感知』
06-24 623
1. 概念 原子操作是指不被打断的操作，即它的最小的执行单位。 最简单的原子操作就是一条条的汇编指令(不包括一些伪指令，伪指令会被汇编器解释成多条汇编指令)。 在 linux 中原子操作对应的数据结构为 atomic_t，定义如下： typedef struct { int counter; } atomic_t; 本质上就是一个整型变量，之所以定义这么一个数据类型，是为了让原子操作函数只接受 atomic_t 类型的操作数， 如果传入的不是 atomic_t 类型数据，在程序编译阶段就不会通...
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