assembly - ASM : lock cmpxchg dest, src 中存在非法指令

Question

我一直在摆弄一些 x86 程序集，因为它出现在我的许多类(class)中。特别是，我想将比较和交换(CAS)公开为用户函数。这是为了我可以实现自己的锁。

我在 Intel CPU 上使用 Linux 2.6.31 和 GCC 4.1.1。

我有以下内容:

// int cmpxchg(int *dest, int expected, int update)
.globl cmpxchg
cmpxchg:
  pushl %ebp
  movl  %esp, %ebp

  // edx holds dest
  movl 8(%ebp), %edx
  // eax holds expected value
  movl 12(%ebp), %eax
  // ecx holds the new value
  movl 16(%ebp), %ecx

  // cmpxchg dest_addr, exp_value
  // compare to %eax is implicit
  lock cmpxchgl %edx, %ecx

  leave
  ret

这是一个 *.s 文件，我用我的驱动程序编译该文件。当我包含该行时

  lock cmpxchgl %edx, %ecx

并执行，我收到“非法指令”错误。当我用

替换该行时

  cmpxchgl %edx, %ecx

我的代码似乎运行良好。

首先，锁有必要吗？我不确定 cmpxchgl 是否本质上是原子的，所以我使用了 lock 来确定。作为一个用户态程序，我是否可以使用lock？

谢谢

================================================== =================

我的最终代码(对于那些将来可能会在这里徘徊的人):

// int cmpxchg(int *dest, int expected, int update)
.globl cmpxchg
cmpxchg:
  pushl %ebp
  movl  %esp, %ebp

  // edx holds dest, use eDx for Destination ;-)
  movl 8(%ebp), %edx
  // eax holds expected value implicitly
  movl 12(%ebp), %eax

  // cmpxchg dest_add, src_value
  lock cmpxchgl %edx, 16(%ebp)

  leave
  ret

Answer 1

您需要cmpxchgl %edx, (%ecx)

除非目标是内存操作数，否则此操作没有意义，但该指令允许寄存器目标。如果指令使用寄存器模式，CPU会出错。

我试过了，你的代码可以使用内存操作数。我不知道您是否意识到这一点，但是这个序列(带有寄存器目的地)有一个流行的名称:“f00fc7c8 bug”或“the F00F bug”。在奔腾时代，这是一个“HCF”(停止并着火)或“ killer 戳”指令，因为它会生成一个异常，然后由于总线被锁定而无法提供服务，并且可以从用户调用模式。我认为可能存在操作系统级软件解决方法。