multithreading - 在 x86 上，如果 [mem] 不是 32 位对齐的，“lock inc [mem]”还能正常工作吗？

Question

在 x86 上，如果 mem 是 32 位对齐的，则 mov 操作保证是原子的。

如果 [mem] 不是 32 位对齐的，lock inc [mem]sill 可以正常工作吗？

工作正常：提供原子性而不是获得部分价值。

Answer 1

x86 和 x64的Intel 指令集参考没有提及 INC 指令的对齐要求。它所指的LOCK只是：

该指令可以与 LOCK 前缀一起使用，以允许指令以原子方式执行。

LOCK前缀文档指出：

LOCK 前缀的完整性不受内存字段对齐的影响。对于任意未对齐的字段，会观察到内存锁定。

Answer 2

锁定前缀将为未对齐的内存访问提供原子性。在 QPI 系统上，这可能非常慢。请参阅英特尔网站上的这篇文章：

如何解决同时未对齐的内存访问的错误

http://software.intel.com/en-us/forums/showthread.php?t=75386

Answer 3

虽然硬件可能对未对齐的访问很好，但代码实现可能依赖于窃取指针的低 2 位或 3 位（对于 32 位或 64 位对齐的指针，始终为零）。

例如，(Win32) InterlockedPushSList 函数不存储指针的低 2 位或 3 位，因此任何推入或弹出未对齐对象的尝试都不会按预期工作。无锁代码通常会将额外信息塞入指针大小的对象中。大多数时候这不是问题。

英特尔的处理器一直具有出色的未对齐访问性能。在 Nehalem (Core I7) 上，他们一路走来：完全在高速缓存行内的任何未对齐访问都没有惩罚，而跨越高速缓存行边界的未对齐访问平均有 4.5 个周期的惩罚 - 非常小。