multithreading - 何时使用 Test&Set 或 Test&Test&Set？

Question

x86 下的并行编程可能很困难，尤其是在多核 CPU 下。假设我们有多核 x86 CPU 和更多不同的多线程通信组合。

1. 单一作者和单一读者
2. 单个读者多个作者
3. 多个读者和单个作者
4. 多个读者和多个作者

那么哪种模型对于锁定共享内存区域更好(更有效):Test&Set 或 Test&Test&Set 以及何时使用它!

这里我有两个简单的(没有时间限制的)测试程序，在Delphi IDE下用x86汇编器编写:

procedure TestAndSet(const oldValue, newValue: cardinal; var destination);
asm
//eax = oldValue
//edx = NewLockValue
//ecx = destination = 32 bit pointer on lock variable 4 byte aligned
@RepeatSpinLoop:
        push    eax                   //Save lock oldValue (compared)
        pause                         //CPU spin-loop hint
        lock    cmpxchg dword ptr [ecx], edx
        pop     eax                   //Restore eax as oldValue
        jnz     @RepeatSpinLoop       //Repeat if cmpxchg wasn't successful
end;

procedure TestAndTestAndSet(const oldValue, newValue: cardinal; var destination);
asm
//eax = oldValue
//edx = NewLockValue
//ecx = destination = 32 bit pointer on lock variable 4 byte aligned
@RepeatSpinLoop:
        push    eax                   //Save lock oldValue (compared)
@SpinLoop:
        pause                         //CPU spin-loop hint
        cmp     dword ptr [ecx], eax  //Test betfore test&set
        jnz     @SpinLoop
        lock    cmpxchg dword ptr [ecx], edx
        pop     eax                   //Restore eax as oldValue
        jnz     @RepeatSpinLoop       //Repeat if cmpxchg wasn't successful
end;

编辑:

英特尔在文档中提到了两种方法Test&Set 或Test&Test&Set。我不会确定在哪种情况下有人会更好，因此何时使用它。检查:Intel

Answer 1

当然，第一个 (testAndSet) 更好，因为第二个在使用 cmp 和 jnz 之间重复测试时并没有取得多大成果。当您执行此操作时，目标值可能会发生变化，因为它未锁定。