中断atomic操作

zx_wing

原帖由 wojiaohesen 于 2008-4-10 22:08 发表
还是我自己弄懂,现在解释如下,首先说一点,任何一条汇编指令都是在一个不可分割的指令周期内完成的,也就是说,只有在指令周期内的最后一个点才回查询是否有中断发生了。现在说说lock_prefix的作用,首先想一想,因为 ...

恩，lock_prefix那么大一堆实际就是个lock指令而已。
关键问题在第二点上，刚才我又想了一下，越想越想不通。
从atomic_inc_and_test()这个函数的解释上看，它应该完成的功能是：原子加1，判断加1后的值是不是0.
以操作的为全局变量为例，考察中断的情况。假设incl执行完后，值为0了，EFLAGS的ZF=1.这个时候中断来了，EFLAGS被保存到栈上，我们在中断处理函数中修改这个值，使它不为0.当中断返回时，保存下来的EFLAGS被恢复。那么现在的情况就成了：该值不为0，但EFLAGS的ZF=1.再执行sete指令，就造成了不一致的情况。

奇怪，没想明白

epegasus

原帖由 zx_wing 于 2008-4-10 22:18 发表

恩，lock_prefix那么大一堆实际就是个lock指令而已。
关键问题在第二点上，刚才我又想了一下，越想越想不通。
从atomic_inc_and_test()这个函数的解释上看，它应该完成的功能是：原子加1，判断加1后的值是不 ...

晕，栈上的值被改变了的话，说明程序本身就有问，这个只能靠程序设计保证。

zx_wing

原帖由 epegasus 于 2008-4-10 23:34 发表

晕，栈上的值被改变了的话，说明程序本身就有问，这个只能靠程序设计保证。

不是栈上的值变了，是中断程序修改了变量，但之前保存在栈上的EFLAGS值却没变，恢复后变量的值和EFLAGS中的ZF位就不对应了

DarkBlueSea

0F 94 SETE r/m8 Set byte if equal (ZF=1)
This instruction sets the destination operand to 0 or 1 depending on the settings of the status flags(CF, SF, OF, ZF, and PF) in the EFLAGS register. The destination operand points to a byte register or a byte in memory. The condition code suffix (cc) indicates the condition being tested for.
INTEL Processor manual
也就是说，sete指令只关注eflag中zf的值是否被置，而不管ZF的值为什么被置
而当前这个原子操作只保证在inc后的值为0时对目的操作数置位，至于中断之后如果修改
只能当做是后来发生的事情。？？
但是这样的话，原子操作的意义在那里呢？

相通了，这个函数的意义就是在保证对操作数加1后检查其结果是否为0（检查且仅检查加1操作后的值）,
那么按照这样的思路，不管后面是否有中断改变这个值，跟这里的检测是没有任何逻辑上的关系的，
所以其调用者得到的结果还是正确的。

[ 本帖最后由 DarkBlueSea 于 2008-4-11 08:51 编辑 ]

思一克

是不是这样的:

Lock incl 0x0 后, 即使被中断了, 因为中断要保护FLAGS, 所以, 中断返回后SETE也一定得到前面INC 0X0的正确结果.

0x00000044 <test_atomic+0>:     push   %ebp
0x00000045 <test_atomic+1>:     mov    %esp,%ebp
0x00000047 <test_atomic+3>:     lock incl 0x0
0x0000004e <test_atomic+10>:    sete   %al
0x00000051 <test_atomic+13>:    pop    %ebp
0x00000052 <test_atomic+14>:    ret

思一克

也可以说:

原子的操作和被打断没有关系:

1) 被打断的指令(们)也可以是原子的操作.
2) 不被打断的指令(们)也不一定是原子的操作.

crspo

原帖由 DarkBlueSea 于 2008-4-11 08:31 发表
0F 94 SETE r/m8 Set byte if equal (ZF=1)
This instruction sets the destination operand to 0 or 1 depending on the settings of the status flags(CF, SF, OF, ZF, and PF) in the EFLAGS register. The ...

是这样的，可以看看所有的atomic操作以及自旋锁的实现。

dengcainiao

我想是这样atomic_inc_and_test() 和atomic_add()的意义不一样
atomic_inc_and_test保证的是加一后（即incl后）是否为零，不保证最终操作数是否准确完整的执行了加一操作,故此该函数实现选择了incl指令，至于incl和setcc指令之间的中断是否修改了操作数不是该指令关心的

atomic_add保证的是增加这一操作是否原子的完成，所以该函数的实现在lock后仅跟了一个add指令

eexplorer

atomic_inc/dec_and_test 应该是只保证返回前面的操作的结果。

参考iput的实现就可以发现，必须使用spinlock来保证正确地free inode.

zx_wing

看来大家都支持“该函数只保证incl执行后的结果”
请教了一下高手，确实是这样的。
不过还是觉得不太舒服，找了很多材料都没说明这点，包括ULK啊，LDD啊，还有内核文档关于atomic函数的说明等等，作者也没在函数上加注释。这很容易让人用错的