c++ - 比较和交换原子操作与加载链接/存储条件操作

Question

在 x86 处理器下，我不确定比较和交换原子操作和加载链接/存储条件操作之间的区别。后者比前者更安全吗？是不是第一个比第二个好？

Answer 1

有三种常见的原子原语样式：比较交换、加载链接/存储条件和比较和交换。

CompareExchange 操作将自动读取内存位置，如果它与比较值匹配，则存储指定的新值。如果读取的值与比较值不匹配，则不进行存储。在任何情况下，操作都会报告读取的原始值。

Compare-And-Swap 操作类似于 CompareExchange，不同之处在于它不报告读取的值 - 仅报告读取的任何值是否与比较值匹配。请注意，CompareExchange 可用于实现 Compare-And-Swap，方法是让它报告从内存读取的值是否与指定的比较值匹配。

LL/SC 组合允许存储操作以某些外部影响是否可能影响目标为条件，因为它的值被加载。特别是，它保证如果存储成功，则该位置根本没有被外部代码写入。即使外部代码写入了一个新值，然后重新写入了原始值，也保证会导致条件代码失败。从概念上讲，这可能会使 LL/SC 看起来比其他方法更强大，因为它不会有“ABA”问题。不幸的是，LL/SC 语义允许存储自发失败，并且随着加载和存储之间代码复杂性的增加，自发失败的概率可能会迅速上升。

在这三个原语中，Compare-And-Swap 是最不强大的，但它可以根据其他两个中的任何一个来实现。CompareAndSwap 可以很好地模拟 CompareExchange，尽管在某些极端情况下，这种模拟可能会锁定。CompareExchange 和 Compare-And-Swap 都不能提供与 LL-SC 一样强大的保证，尽管可以可靠地放置在 LL/SC 循环中的有限代码量限制了其保证的有用性。

Answer 2

x86 不提供 LL/SC 指令。查看wikipedia上的平台。另请参阅此SO question。