ios - ios/arm 平台上哪些整数运算是原子的？

Question

如果我有一个整数 x，以下哪些语句在 iPhone 的 ARM 架构上是原子的？

int x;
int y;
x = 92;  // . . . . . .   A
x++;     // . . . . . .   B
y = ++x; // . . . . . .   C
printf("x = %d\n", x); // D

我知道，在 i386 平台上，语句 A、B 和 D 是原子的，而 C 不是。我很确定 C 在 iOS 中不是原子的。我怀疑基本的加载和存储操作(D 和 A)在 iOS 中也是原子的，但我不确定。有人知道更多吗？

16 位和 8 位值如何？或者在 iPhone 5S 上使用 64 位值，在 iPhone 5 及更低版本上使用 64 位值？

(如果答案是我怀疑的......是否有任何平台的基本加载和存储操作不是原子的？)

Answer 1

您没有在 x 的声明中提供足够的上下文和 y .如果函数内有局部变量，那么它们将被分配给寄存器，其他线程不能接触它们。所以我假设你的意思是它们是全局的(或者至少是静态的)。

臂 是一种加载存储架构。它没有内存到内存指令。所以真的只有线路 A/D 是原子的。您已无条件写入该值。与另一个线程相比，它不是有序的。如果一个线程写 92另一个写道 29 ，如果没有某种互斥锁，就无法知道写了什么。

早臂 cpu有swp ;但大多数iOS产品都会使用ldrex和 strex .您必须使用这些指令进行任何类型的原子更新。

臂 可以一次写入 8/16/32/64 位，大多数系统设计都会同步缓存，以便一个 CPU 的写入被另一个 CPU 看到。环形缓冲区结构可以与生产者/消费者一起使用，其中只有一个 CPU 写入环头，另一个写入环尾；即，这将是您可以在没有 swp 的情况下使用的原子结构或 ldrex和 strex .

如果您手动分配 64 位值，则可能会将事情搞砸。你将不得不努力做到这一点。例如，如果在 64 位值的高/低 32 位之间发生页面错误。显然，根据 CPU 类型，未对齐的值也可能存在问题。如果你正常声明东西，它们应该被编译器很好地对齐。这对于未对齐的 32 位和 16 位值也是可能的。 iOS 可能会使这些访问在用户空间看起来是原子的。一般来说，如果你依赖原子行为，你不应该做任何奇怪的转换，并正常声明变量。

编辑:

(If the answer is as I suspect... Is there any platform where basic load and store operations are not atomic?)

是的，有很多平台的较大值加载/存储不是原子的；特别是对于所有数据类型。实际上，大多数 CPU 至少是 8 位的(尽管甚至存在 4 位 CPU)，因此 char加载和存储通常是原子的。对于较小的 CPU，较大值的加载/存储可能需要几个周期。在这些情况下，编译器将花费多个周期来更新值。这就是 sig_atomic_t 背后的想法;它是一个可变大小，可以自动更新。 sig_atomic_t应该适用于所有 Posix systems ，但在普通 中没有一般保证C99 . C11添加 _Atomic类型限定符。