AtomicIncrement using CompareAndSwap

AtomicIncrement using CompareAndSwap

本文关键字：CompareAndSwap using AtomicIncrement      更新时间：2023-10-16

不是家庭作业，为考试而学习。

我对问题陈述的最佳尝试：

假设一个线程调用 AtomicIncrement，传递指向共享整数变量的指针。没有指定另一个线程是否会修改此变量，但这是可能的。比较和交换的实现在成功交换时返回 1，在失败时返回 0(旧 ！= 值)

void AtomicIncrement(int *value, int amount) { 
do { int old = *value; } // save old value 
while (CompareAndSwap(value, old, old + amount) == 0); 
}

问题：

我真的不明白这里发生了什么。

代码之所以做" int old = *value; "是因为另一个线程可能会在do {}和while条件检查之间更改(*值)吗？

我的教科书(第 10 页)说"反复尝试将值更新为新数量"，但我看不出 *value 除了通过调用线程传递给 AtomicIncrement() 的原始值之外，我一定错过了一些东西。混淆来自于这样一个事实，即 CompareAndSwap 一开始应该是一个原子指令，所以在对 CompareAndSwap 的"调用"期间没有机会更改 *值。

如果没有临时变量或循环，您将运行CompareAndSwap(value, *value, *value + amount).这不是原子的。在评估函数的参数(计算每个参数之间没有确定顺序)和函数调用本身之间有一个序列点。

此函数必须加载*value，以作为参数传递给CompareAndSwap。它还必须加载*value以用于表达式*value + account，也作为参数传递。

问题 1.从这个线程加载*value到它调用CompareAndSwap，*value可能已经被另一个线程更改了。这就是为什么循环是必要的。

问题 2.不能保证编译器只发出单个*value负载。加载*value一次并在本地将其amount添加到其副本是合法的，但它加载*value两次也是合法的，一次用于第二个参数，一次用于第三个参数。如果发生这种情况，则可能是另一个线程在这些负载之间更改了*value。这就是使用临时变量的原因，尽管这实际上仍然不能保证没有内存屏障的单个加载。

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