gcc 提供的原子操作

gcc从4.1.2提供了__sync_*系列的built-in函数，用于提供加减和逻辑运算的原子操作。

其声明如下：

type __sync_fetch_and_add (type *ptr, type value, ...)
type __sync_fetch_and_sub (type *ptr, type value, ...)
type __sync_fetch_and_or (type *ptr, type value, ...)
type __sync_fetch_and_and (type *ptr, type value, ...)
type __sync_fetch_and_xor (type *ptr, type value, ...)
type __sync_fetch_and_nand (type *ptr, type value, ...)type __sync_add_and_fetch (type *ptr, type value, ...)
type __sync_sub_and_fetch (type *ptr, type value, ...)
type __sync_or_and_fetch (type *ptr, type value, ...)
type __sync_and_and_fetch (type *ptr, type value, ...)
type __sync_xor_and_fetch (type *ptr, type value, ...)
type __sync_nand_and_fetch (type *ptr, type value, ...)

这两组函数的区别在于第一组返回更新前的值，第二组返回更新后的值。

type可以是1,2,4或8字节长度的int类型，即：

int8_t / uint8_t
int16_t / uint16_t
int32_t / uint32_t
int64_t / uint64_t

后面的可扩展参数(…)用来指出哪些变量需要memory barrier,因为目前gcc实现的是full barrier（类似于linux kernel 中的mb(),表示这个操作之前的所有内存操作不会被重排序到这个操作之后）,所以可以略掉这个参数。

bool __sync_bool_compare_and_swap (type *ptr, type oldval type newval, ...)
type __sync_val_compare_and_swap (type *ptr, type oldval type newval, ...)

这两个函数提供原子的比较和交换，如果ptr == oldval,就将newval写入ptr,
第一个函数在相等并写入的情况下返回true.
第二个函数在返回操作之前的值。

__sync_synchronize (...)

发出一个full barrier.

关于memory barrier,cpu会对我们的指令进行排序，一般说来会提高程序的效率，但有时候可能造成我们不希望得到的结果，举一个例子，比如我们有一个硬件设备，它有4个寄存器，当你发出一个操作指令的时候，一个寄存器存的是你的操作指令（比如READ），两个寄存器存的是参数（比如是地址和size），最后一个寄存器是控制寄存器，在所有的参数都设置好之后向其发出指令，设备开始读取参数，执行命令，程序可能如下：

 write1(dev.register_size,size);write1(dev.register_addr,addr);write1(dev.register_cmd,READ);write1(dev.register_control,GO);

如果最后一条write1被换到了前几条语句之前，那么肯定不是我们所期望的，这时候我们可以在最后一条语句之前加入一个memory barrier,强制cpu执行完前面的写入以后再执行最后一条：

write1(dev.register_size,size);
write1(dev.register_addr,addr);
write1(dev.register_cmd,READ);
__sync_synchronize();
write1(dev.register_control,GO);

memory barrier有几种类型：

acquire barrier : 不允许将barrier之后的内存读取指令移到barrier之前（linux kernel中的wmb()）。
release barrier : 不允许将barrier之前的内存读取指令移到barrier之后 (linux kernel中的rmb())。
full barrier : 以上两种barrier的合集(linux kernel中的mb())。

还有两个函数：

type __sync_lock_test_and_set (type ptr, type value, …)
将ptr设为value并返回*ptr操作之前的值。

void __sync_lock_release (type ptr, …)
将ptr置0

原文链接：https://www.cnblogs.com/FrankTan/archive/2010/12/11/1903377.html

gcc 提供的原子操作相关推荐

转载：GCC 提供的原子操作
转载:GCC 提供的原子操作转载自:GCC 提供的原子操作 GCC 提供的原子操作 gcc从4.1.2提供了__sync_*系列的built-in函数,用于提供加减和逻辑运算的原子操作. 其声明如下 ...
GCC提供的builtin函数
GCC提供了一系列的builtin函数,可以实现一些简单快捷的功能来方便程序编写,另外,很多builtin函数可用来优化编译结果.这些函数以"_builtin"作为函数名前缀. 很 ...
Android系统中提供的原子操作
代码的实现位于文件system/core/include/cutils中 http://androidxref.com/4.4.3_r1.1/xref/system/core/include/cuti ...
linux C/C++服务器后台开发面试题总结
一.编程语言 1.根据熟悉的语言,谈谈两种语言的区别? 主要浅谈下C/C++和PHP语言的区别: 1)PHP弱类型语言,一种脚本语言,对数据的类型不要求过多,较多的应用于Web应用开发,现在好多互联网 ...
C++面试基础知识点
C++开发面试基础知识点 1. 语言基础 1.1 const的用法 1)在定义的时候必须进行初始化 2)指针可以是const 指针,也可以是指向const对象的指针 3)定义为const的形参,即在 ...
linux C/C 服务器后台开发面试题总结
一.编程语言 1.根据熟悉的语言,谈谈两种语言的区别? 主要浅谈下C/C++和PHP语言的区别: 1)PHP弱类型语言,一种脚本语言,对数据的类型不要求过多,较多的应用于Web应用开发,现在好多互联网 ...
关于线程模型中经常使用的 __sync_fetch_and_add 原子操作的性能
最近从 kvell 这篇论文中看到一些单机存储引擎的优秀设计,底层存储硬件性能在不远的未来可能不再是主要的性能瓶颈,反而高并发下的CPU可能是软件性能的主要限制.像BPS/AEP/Optane-SSD ...
【Linux】linux内核原子操作的实现
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&qu ...
linux内核原子操作的实现
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&qu ...

gcc 提供的原子操作

gcc 提供的原子操作相关推荐

最新文章

热门文章