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这是一些挑战

在假设加载和存储是原子的单处理器系统上，假设 x 初始化为 O，在两个线程都完成以下执行后，x 的所有可能值是多少？提示：您需要考虑如何将这段代码编译成机器语言。

对于 (int i = 0; i < 5; i++) : x = x + 1;

对于 (int j = 0; j < 5; j++) : x = x + 1;

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5 回答 5

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您问题中的两行中的每一行都代表一个单独的线程。由于共享变量x没有受到保护，几乎任何事情都可能发生。你想出了哪些可能性？（否则我会觉得我只是在为你回答你的问题）

第二个提示：让 C 编译器通过向您展示一些示例来帮助您...

int x;

void f(void)
{
  int i;
  for (i = 0; i < 5; i++)  x = x + 1;
}

（这是你的程序翻译成C）

gcc -S -fno-PIC t.c

（这是我必须在我的机器上输入才能获得可读程序集的内容）

_f:
pushl   %ebp
movl    %esp, %ebp
subl    $24, %esp
movl    $0, -12(%ebp)
jmp L2
L3:
movl    _x, %eax
incl    %eax
movl    %eax, _x
leal    -12(%ebp), %eax
incl    (%eax)
L2:
cmpl    $4, -12(%ebp)
jle L3
leave
ret

现在进行优化（在编译中添加选项 -O2）：

_f:
movl    _x, %eax
xorl    %edx, %edx
pushl   %ebp
movl    %esp, %ebp
.align 4,0x90
L2:
incl    %edx
incl    %eax
cmpl    $5, %edx
jne L2
movl    %eax, _x
leave
ret
于 2010-04-27T21:10:20.107 回答
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提示：你不需要考虑所有可能的序列，你只需要考虑最极端的情况。x 可能的最小值是多少？x 可能的最大值是多少？

当一个线程的负载总是发生在负载之后和另一个线程中的存储之前，会发生最小的情况。

当没有重叠的加载-修改-存储序列时，将出现最大情况。

这应该足够你现在解决问题的提示了。

于 2010-04-27T21:27:21.130 回答
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每个线程将有 5 组指令：

LOAD X
INCREMENT X
STORE X

在每条指令之后，CPU 可以选择让执行另外两个线程。

  • 最高的 X 可以变为 10。当每个线程完成执行而不屈服于另一个线程时，就会发生这种情况。
  • 我能看到的最低值是 5。这是两个线程上都发生第一个加载指令，然后一个完成执行，然后另一个完成。
于 2010-04-30T06:02:24.533 回答
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well, most decent compilers will optimise that to x=10;

于 2010-04-27T20:59:22.483 回答
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umm, 10. Enlighten me otherwise.

于 2010-04-27T21:03:16.493 回答