关于int全区变量读写的原子性

    关于int变量的读写是否原子性网上有非常多讨论,貌似不同平台不同,这里自己做实如今arm9平台測试。这里要注意原子性并不是指一条汇编才原子,实际上即使一次赋值编译成几条汇编依旧能够是原子的,仅仅要保证该内存不产生中间值,仅仅有原值和目标值两种状态则就是原子的。对一个int变量赋值是否要进入临界区呢?

下面基于arm920t cpu Sourcery G++ arm-none-eabi-gcc 编译器測试int原子性:

1、正常四字节对齐的int变量和非四字节对齐的char变量
typedef struct {
char c1;
char c2;
// atomic_t i1;
int i1;
} str_t;
volatile str_t Gstr ;
int main(void)
{
Gstr.c1 = 1;
Gstr.c2 = 2;
Gstr.i1 = 0x12345678;
while (1);
return 0;
}

int main(void)
{
8000: e52db004 push {fp} ; (str fp, [sp, #-4]!)
8004: e28db000 add fp, sp, #0
Gstr.c1 = 1;
8008: e59f1030 ldr r1, [pc, #48] ; 8040 <main+0x40>
800c: e3a03001 mov r3, #1
8010: e1a02003 mov r2, r3
8014: e1a03001 mov r3, r1
8018: e5c32000 strb r2, [r3]
Gstr.c2 = 2;
801c: e59f101c ldr r1, [pc, #28] ; 8040 <main+0x40>
8020: e3a03002 mov r3, #2
8024: e1a02003 mov r2, r3
8028: e1a03001 mov r3, r1
802c: e5c32001 strb r2, [r3, #1]
Gstr.i1 = 0x12345678;
8030: e59f3008 ldr r3, [pc, #8] ; 8040 <main+0x40>
8034: e59f2008 ldr r2, [pc, #8] ; 8044 <main+0x44>
8038: e5832004 str r2, [r3, #4]
while (1);
803c: eafffffe b 803c <main+0x3c>
8040: 00010060 .word 0x00010060
8044: 12345678 .word 0x12345678

从以上汇编看,在对齐的int写操作是原子的(  8038: e5832004 str r2, [r3, #4]),仅一条str赋值指令。
char型能够通过strb对字节操作的指令一次完毕,不管是否对齐都是单指令完毕,故也是原子的。(strb的内存操作能够以字节对齐)

2、非四字节对齐的int型变量赋值
</pre><pre name="code" class="cpp">typedef struct {
char c1;
int i1;
} __attribute__((__packed__)) str_t; volatile str_t Gstr ; int main(void)
{
Gstr.c1 = 1;
Gstr.i1 = 0x12345678;
while (1);
return 0;
}
Gstr.i1 = 0x12345678;
801c: e59f3024 ldr r3, [pc, #36] ; 8048 <main+0x48>
8020: e5932000 ldr r2, [r3]
8024: e20210ff and r1, r2, #255 ; 0xff
8028: e59f201c ldr r2, [pc, #28] ; 804c <main+0x4c>
802c: e1812002 orr r2, r1, r2
8030: e5832000 str r2, [r3]
8034: e5932004 ldr r2, [r3, #4]
8038: e3c220ff bic r2, r2, #255 ; 0xff
803c: e3822012 orr r2, r2, #18
8040: e5832004 str r2, [r3, #4]
while (1);
8044: eafffffe b 8044 <main+0x44>
8048: 00010068 .word 0x00010068
804c: 34567800 .word 0x34567800
可见当int变量非四字节对齐时,将无法单指令完毕全部赋值,分两步赋值,这样就产生了中间值,即非原子。
ldr str指令要求操作地址是4字节对齐的。
(PS:从一个非对齐的int的赋值看,转成汇编须要这么多的操作,所以平时一些要求高效率的代码要考虑内存对齐问题,默认编译器都是会定义对齐内存的)

3、非四字节对齐int变量读取。
typedef struct {
char c1;
int i1;
} __attribute__((__packed__)) str_t;
volatile str_t Gstr ;
int rd;
int main(void)
{
rd = Gstr.i1;
while (1);
return 0;
}
rd = Gstr.i1;
8008: e59f3024 ldr r3, [pc, #36] ; 8034 <main+0x34>
800c: e5932000 ldr r2, [r3]
8010: e1a02422 lsr r2, r2, #8
8014: e5933004 ldr r3, [r3, #4]
8018: e20330ff and r3, r3, #255 ; 0xff
801c: e1a03c03 lsl r3, r3, #24
8020: e1833002 orr r3, r3, r2
8024: e1a02003 mov r2, r3
8028: e59f3008 ldr r3, [pc, #8] ; 8038 <main+0x38>
802c: e5832000 str r2, [r3]
while (1);
8030: eafffffe b 8030 <main+0x30>
8034: 00010054 .word 0x00010054
8038: 0001005c .word 0x0001005c

从编译结果看,非对齐int读取也是非原子的,i1被分为两部分,i1的内存被訪问两次,这样中间有可能被改动: 800c: e5932000
ldr r2, [r3]     8014: e5933004 ldr r3, [r3, #4]    读r3和r3+4 都是i1的内存,相当于分两次訪问同一变量就有可能被改动内存。

 
总结:int类型在对齐时读写是原子的(编译默认是对齐的),在非对齐时读写不是原子的。
    可參考linux中的atomic.h查看原子操作的实现。能够自己实现一个atomic函数集,当希望一个变量的操作原子性时,使用atomic来操作该变量就可以。

关于int全区变量读写的原子性的更多相关文章

  1. 假设result是一个float型变量,其值为27.32,value是一个int型变量,其值为15执行以下语句后,两个便利的值分别是多少?为什么?

    假设result是一个float型变量,其值为27.32,value是一个int型变量,其值为15执行以下语句后,两个便利的值分别是多少?为什么? 在执行这条语句的过程中,保存在result中的值被读 ...

  2. 假设result 是一个float型变量,value是一个int型变量。执行以下赋值语句以后,变量value将是什么类型?为什么?

    假设result 是一个float型变量,value是一个int型变量.执行以下赋值语句以后,变量value将是什么类型?为什么? 在执行这条语句的过程中,保存在vulue变量中的值被读取出来并转化为 ...

  3. loadrunner 脚本开发-int型变量和字符串的相互转换

    脚本开发-int型变量和字符串的相互转换 by:授客 QQ:1033553122 字符串转化为int型变量 Action2() { int j = 0; j = atoi("12345&qu ...

  4. int型变量,不使用中间变量完成互换

    package com.t_02; /** * 定义两个int类型的数,完成交换,不使用第三方变量 * @author Administrator * */ public class t1 { pub ...

  5. 007、Java中定义int型变量

    01.代码如下: package TIANPAN; /** * 此处为文档注释 * * @author 田攀 微信382477247 */ public class TestDemo { public ...

  6. 为什么声明了int型的变量并且直接初始化后,int型变量的地址一直在变化?

    /************************************************************************* > File Name: ptr_varia ...

  7. c# sql在where查询语句中使用字符串变量与int型变量

    使用where语句访问数据库时where语句用上文中以及定义过的变量来查询. string sql3 = string.Format("update Ships set ContainerN ...

  8. [转]关于int整形变量占有字节问题

    int的长度由处理器(16位,32位,64位)和比哪一期决定. 首先从处理器来讲 :16位处理器中的int 占有16位 即2个字节                         32位处理器中int ...

  9. C#知识点记录

    用于记录C#知识要点. 参考:CLR via C#.C#并发编程.MSDN.百度 记录方式:读每本书,先看一遍,然后第二遍的时候,写笔记. CLR:公共语言运行时(Common Language Ru ...

随机推荐

  1. wIndows phone 7 解析Html数据

    原文:wIndows phone 7 解析Html数据 在我的上一篇文章中我介绍了windows phone 7的gb2312解码, http://www.cnblogs.com/qingci/arc ...

  2. linux查看某个进程CPU消耗较高的具体线程或程序的方法

      目前我们的监控,可以发现消耗较高CPU的进程(阀值为3个CPU),通过监控我们可以找到消耗较高CPU的进程号: 通过进程号pid,我们在linux上可以通过top –H –p <pid> ...

  3. PowerDesigner 对 Oracle 作 逆向工程

    原文 PowerDesigner 对 Oracle 作 逆向工程 目的 PowerDesigner 15对OracleClient 11g进行逆向工程 环境 Win7 64位系统 Oracle 11g ...

  4. 利用sendmsg和recvmsg来指定发送接口或者获取接收数据接口

    前言     sendmsg和recvmsg函数是一对相对下层的套接字发送.接受函数. 通过这对函数,我们能够设置或者取得数据包的一些额外的控制信息.这些信息中比較经常使用的就是本文要介绍的发送.接受 ...

  5. 使IIS Express支持其他网络客户端访问

    今天尝试利用Android客户端Web浏览器访问VS2012 IIS Express调试中的Web应用,发现这个IIS Express仅支持localhost主机名地址访问. 上网搜索找到解决方案,几 ...

  6. 关于Core Location-ios定位

    IOS中的core location提供了定位功能,能定位装置的当前坐标,同一时候能得到装置移动信息.由于对定位装置的轮询是非常耗电的,所以最好仅仅在非常必要的前提下启动. 当中,最重要的类是CLLo ...

  7. 即时编译和打包您的 Groovy 脚本(转)

    在本文中将会涉及到: 使用 CliBuilder 来实现对命令行选项的支持,脚本执行时所需要的参数将通过命令行选项的方式传递. 使用 GroovyClassLoader 加载 Groovy class ...

  8. STL顺序容器【vector】【deque】【list】

    我们都知道,stl在集装箱船分为两类,订购集装箱和相关的容器. 顺序容器有三种即动态数组vector,双端队列deque,以及链表list (对csdn的文字排版严重吐槽.写好的版发表了就变了) 一: ...

  9. React Native环境配置

    React Native环境配置 史上最全Windows版本搭建安装React Native环境配置 配置过React Native 环境的都知道,在Windows React Native环境配置有 ...

  10. 使用GDAL图书馆RPC校正问题

    很快就会GDAL库更新1.11版本号之后,在发现之前写RPC像方误差修正模型校准结果特别大(在更新结果之前的版本号和PCI结果一致).所以初步推断是GDAL库的bug,经过各个參数改动发现原来是指定的 ...