对int变量的赋值是原子操作吗?

isjfk

原帖由 gvim 于 2006-8-11 13:07 发表
这不是复杂不复杂的问题。即便在up上也如此。

如果a ,b 都是系统级的全局变量
a=10;
b=a;
movl a,%eax   #1
movl %eax, b  #2

1） 进程x 在#1, #2之间发生中断，切换到其他程序y。%eax现在是10，被自动保存。
2） y赋值b=20
3） 切换回x
4） x执行#2句，取出%eax的值10，付给b。
那么，b到底应该是x赋的10还是y赋的20?

问题在于，你能保证#1,#2之间不会发生中断？

对于代码（#3表示任何操作 a 或者 b 的语句）：

1. 
   
2. a=10;
   
3. b=a;
   
4. movl a,%eax   #1
   
5. movl %eax, b  #2
   
6. movl x, x     #3
   

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来说，不管 #1 和 #2 之间可能发生中断还是 #1 和 #2 之间不会发生中断，对于 #3 来说都是一样的，即：

• 不能认为 b 的值就是 10
• 不能认为 a 的值仍然是 10
  

因为就算 #1 和 #2 构成原子操做，中间不会被打断，也无法保证 #2 和 #3 之间不会发生中断。对于 #3 来说，a 和 b 的值总是可能会被中断程序修改。

mik

原帖由 isjfk 于 2006-8-11 14:16 发表


对于代码（#3表示任何操作 a 或者 b 的语句）：

1. 
   
2. a=10;
   
3. b=a;
   
4. movl a,%eax   #1
   
5. movl %eax, b  #2
   
6. movl x, x     #3
   

复制代码

来说，不管 #1 和 #2 之间可能发生中断还是 #1 和 #2 之间不会发生中 ...

我认为: 对共用的存储区,有可能被修改,对私用的存储区不会被修改.

isjfk

原帖由 mik 于 2006-8-11 13:18 发表



在你举的赋值语句之间,发生中断的可能性是非常之小的，
   我的印象中，总的来说，中断为二类：1、软中断，由软件调用 int 指令实现； 2、硬件中断，又可以归纳为二类：可屏蔽的中断和不可屏蔽的中断。硬件 ...

这个问题不能用可能性非常小来解释。而是在这种并不友好的硬件机制上实现多进程的一致性是可行的。随便找一本 OS 原理书都有这方面的论述。

isjfk

原帖由 isjfk 于 2006-8-11 14:31 发表

这个问题不能用可能性非常小来解释。而是在这种并不友好的硬件机制上实现多进程的一致性是可行的。随便找一本 OS 原理书都有这方面的论述。

原帖由 mik 于 2006-8-11 14:27 发表

我认为: 对共用的存储区,有可能被修改,对私用的存储区不会被修改.

是的。对于用一个变量协调两个进程的同步情况来说，就要做这个假设，即只有需要进行协调的两个进程可以修改这个变量。这样就可以肯定这个变量里的值不是 A 进程赋的值，就是 B 进程赋的值。在这个理论基础上可以实现两个进程的同步。如果有第三个进程干扰，同步肯定失败。

mik

呵呵~ 这个贴子的许多言论都是属于纸上谈兵类~

要做到令人信服, 恐怕要深入细致地了解系统对多线程,多进程的实现, 并能举出例子, 还有一个可行的分析、调试的方法

assiss

弱弱地问一句：什么是原子的？
你们争论的让人觉得似乎不是同一个问题。

系统调用是原子的吗？

另外，思一克版主在第9页的程序思路也有些问题：

count = k;
v = count;
if((v & 0x0000ffff) != (v >> 16)) {
这个不等，恐怕只会出现在按字节赋值等情况下(比如51单片机等int与地址位数不等)----无论count被怎么改，无论v被怎么改，最后v肯定属于0x11111111*[1,6]，v & 0xffff 肯定 等于v>>16.

isjfk

原帖由 mik 于 2006-8-11 14:45 发表
呵呵~ 这个贴子的许多言论都是属于纸上谈兵类~

要做到令人信服, 恐怕要深入细致地了解系统对多线程,多进程的实现, 并能举出例子, 还有一个可行的分析、调试的方法

是呀。不过这看起来并不妨碍一群人讨论的热情

flw

原帖由 assiss 于 2006-8-11 14:53 发表
弱弱地问一句：什么是原子的？
你们争论的让人觉得似乎不是同一个问题。

系统调用是原子的吗？

另外，思一克版主在第9页的程序思路也有些问题：

我也觉得好像不是一个问题。

isjfk

whyglinux

原帖由 mq110 于 2006-8-11 13:11 发表
在操作系统的基本课程中早就提到过了 ,

int变量的赋值操作如果翻译成汇编语句不是单条指令的话,那么肯定不是原子的.

一个 C 语句通常对应着一条或者多条指令。如果对应着多条指令，那么这个赋值操作就有可能从中间被中断，这时可以说赋值操作不是原子的。这是一种从指令集角度上的理解。

还可以有另外一种理解，即从赋值操作的实际效果上来考虑问题：只要不会出现楼主所说的部分赋值现象，我们就可以说赋值是原子操作。为此，可以把赋值操作的指令集分为两部分：赋值准备指令和写指令（如果是立即数的赋值可能不需要赋值准备指令）。显然，如果写指令只有一条的话，赋值操作是原子的；否则，写指令多于一条的话就不能保证赋值操作的原子性了。

楼主所提问的应该是后一种理解，也应该是一般意义上的理解。

>> 寄存器的赋值 和 对内存的修改不能一条指令完成的时候, 就要加锁. 因为对int型的变量操作不是原子的.

如果是这样的话，就无法解释在一些平台上出现的 思一克 所说的下面的情况：

1. 看atomic_t的定义，就定义为一个整数。
   
2. atomic_set()和atomic_read()就是一个赋值汇编语句。没有用lock.
   

复制代码