multithreading - 附近一字节变量的原子写入

Question

假设，在多处理器机器上，有两个全局变量 A 和 B，每个都是一个字节大小，在内存中彼此靠近，两个 CPU 执行以下代码。

中央处理器 1:

read A
calculate new value
write A

中央处理器 2:

read B
calculate new value
write B

只要看看物理上会发生什么，我们预计在没有任何显式锁定的情况下上述内容是不正确的，因为 A 和 B 可能在同一个缓存行中，而 CPU 1 需要读取整个缓存行，更改单个字节的值并再次写入该行；如果 CPU 2 在其间对缓存行执行读-修改-写操作，则对 B 的更新可能会丢失。 (我假设 A 和 B 的更新顺序无关紧要，我只关心确保没有更新丢失。)

但是 x86 保证这段代码没问题。在 x86 上，只有当变量未对齐或大于 CPU 字长时，对单个变量的写入才会变为非原子。

x86 CPU 是否会自动在前端总线上执行额外的锁定，以便进行此类单独的变量更新，并在没有显式锁定的情况下正常工作？

Answer 1

由于缓存一致性协议(protocol)，这段代码是正确的。当 CPU1 修改缓存行时，该行在 CPU 2 的缓存中变为 Invalid，CPU 2 无法写入 B，必须等待(状态机见 https://en.wikipedia.org/wiki/MESIF_protocol)。

因此没有更新丢失，也不需要总线锁。