c - 读取内存屏障如何在存在中断的情况下工作？

Question

关于内存屏障的使用，我有一些不明白的地方，我希望得到澄清。

因此，假设我们有一个 Treibers 堆栈，但我们使用的是 SMR，因此没有与每个指针关联的计数器 - 我们必须在原子操作中正确获取指针(这与 ABA 无关 - 我们是使用处理 ABA 的 SMR，这不是问题的一部分)。

现在，假设我们在 Intel (x86/x64) 上工作，因此每个 CAS 都带有完整的内存屏障。我认为当 CASing 是缓存行被锁定时会发生什么，发出读屏障，清除无效队列，缓存行因此加载最新版本的缓存行，比较发生，然后发出写屏障，刷新存储缓冲区，最后我们释放缓存行锁。

因此，我们有以下用于弹出的代码；

BARRIER_PROCESSOR_READ;

original_top = stack_state->top;

do
{
  if( original_top == NULL )
    return( 0 );

  copy_of_original_top = original_top;

  original_top = compare_and_swap( &stack_state->top, original_top->next, original_top );
}
while( copy_of_original_top != original_top );

*user_data = original_top->user_data;

所以，我们首先发出一个读屏障——这确保我们刷新我们的无效队列。但是这样做和读取 state_state->top 之间存在差距。在清除无效队列和读取 state_stack->top 之间，任何事情都可能发生。核心可以处理中断，有总线争用并且非常慢，你可以命名 - 可以重新加载无效缓存行(并由另一个处理器重新无效)。基本上 - 无效队列可以重新填充。这意味着我们实际上不能相信 original_top 的值；我们可能正在读取一个实际上是错误的本地缓存行(我们还没有使它无效)并且通过这样做，错误地认为它的值为 NULL 并返回 0。

所以基本上，我看不到读取障碍如何帮助，因为在障碍之后但在您希望执行的实际读取之前，任何事情仍然可能发生。

我在这里错过了什么？

Answer 1

我没有完全理解你的问题，但我强烈怀疑你遗漏了一个细节。

内存防护用于保证更改的可见性，而不是同步进程。单独的防护并不能锁定对数据的访问。

另一方面，原子操作和锁(如互斥量或临界区或信号量或任何其他同步原语)都将保证只有一个线程访问给定的内存区域(假设所有访问都被编码为发生在你'拥有'这样的锁或原子)。但它们不能保证有序的可见性。

您需要两者独占访问和防护，如果您需要两者(注意:防护通常已经作为高级同步原语(如互斥体)的一部分实现，因此如果您使用那些您不必明确担心防护的那些)。