这是我的自旋锁实现，但它似乎无法保护关键代码。我的实施有问题吗？
static __inline__ int xchg_asm(int* lock, int val)
{
int ret;
__asm__ __volatile__(
LOCK "movl (%1),%%eax;
xchg (%1),%2;
movl %%eax, %0" :"=m" (ret) :"d"(lock), "c"(val)
);
return ret;
}
void spin_init(spinlock_t* sl)
{
sl->val = 0;
}
void spin_lock(spinlock_t* sl)
{
int ret;
do {
ret = xchg_asm(&(sl->val), 1);
} while ( ret==0 );
}
void spin_unlock(spinlock_t* sl)
{
xchg_asm(&(sl->val), 0);
}
您的代码等于：
static __inline__ int xchg_asm(int* lock, int val) {
int save_old_value_at_eax;
save_old_value_at_eax = *lock; /* with a wrong lock prefix */
xchg *lock with val and discard the original value of *lock.
return save_old_value_at_eax; /* but it not the real original value of *lock */
}
你可以从代码中看到， save_old_value_at_eax 当cpu执行xchg时，不是真正的原始值。 您应该通过xchg指令获取旧/原始值，而不是在执行xchg之前保存它。 （“它不是真正的旧/原始值”意味着，如果另一个CPU在此CPU保存值之后获取锁定但在此CPU执行xchg指令之前，此CPU将获得错误的旧值，并且它认为它花了锁定成功，因此，两个CPU同时进入CS）。您已将读取 - 修改 - 写入指令分为三条指令，整个三条指令不是原子的（即使您将锁定前缀移动到xchg）。
我猜你认为锁前缀会锁定整个三条指令，但实际上锁定前缀只能用于附加的唯一指令（并非所有指令都可以附加） 并且我们在SMP上不需要用于xchg的锁前缀。引自linux_kernel_src / arch / x86 // include / asm / cmpxchg.h
/*
* Note: no "lock" prefix even on SMP: xchg always implies lock anyway.
* Since this is generally used to protect other memory information, we
* use "asm volatile" and "memory" clobbers to prevent gcc from moving
* information around.
*/
我的建议：
我认为问题是锁定指令前缀仅适用于以下指令，因此您的交换不是原子的。有关详细信息，请参阅有关SO的其他答案： “锁定”指令在x86汇编中意味着什么？
我想如果你将锁定指令前缀移动到xchg，它将起作用。
编辑：这可能很有用（例如gcc程序集中的原子交换）： http://locklessinc.com/articles/locks/
请注意，我认为我的原始答案实际上是错误的，进一步的谷歌搜索显示，如果自386以来自动引用内存，xchg将被锁定。