对 tbb 原子变量进行位测试和设置 (BTS)

Question

我想对一个 tbb 原子变量执行bitTestAndSet。

atomic.h from tbb似乎没有任何位操作。

如果我将 tbb 原子变量视为普通指针并执行__sync_or_and_fetch gcc 编译器不允许这样做。

有解决办法吗？

相关问题：

assembly intrinsic for bit test and set (BTS)

Answer 1

可以使用 compare_and_swap 循环，如下所示：

// Atomically perform i|=j. Return previous value of i.
int bitTestAndSet( tbb::atomic<int>& i, int j ) {
    int o = i;                  // Atomic read (o = "old value")
    while( (o|j)!=o ) {         // Loop exits if another thread sets the bits
        int k = o;
        o = i.compare_and_swap(k|j,k);
        if( o==k ) break;       // Successful swap
    }
    return o;
}

请注意，如果 while 条件在第一次尝试时成功，则将只有一个获取栅栏，而不是完整栅栏。这是否重要取决于上下文。

如果存在高争用的风险，则应在循环中使用某种退避方案。 TBB 在内部使用类 atomic_backoff 进行争用管理，但它目前不是公共 TBB API 的一部分。

还有第二种方法，如果不关心可移植性并且您愿意利用未记录的事实，即 tbb::atomic 和 T 的布局在 x86 平台上是相同的。在这种情况下，只需使用汇编代码对 tbb::atomic 进行操作。下面的程序演示了这种技术：

#include <tbb/tbb.h>
#include <cstdio>

inline int SetBit(int array[], int bit) {
    int x=1, y=0;
    asm("bts %2,%0\ncmovc %3,%1" : "+m" (*array), "+r"(y) : "r" (bit), "r"(x));
    return y;
}

tbb::atomic<int> Flags;
volatile int Result;

int main() {
    for( int i=0; i<16; ++i ) {
        int k = i*i%32;
        std::printf("bit at %2d was %d.  Flags=%8x\n", k, SetBit((int*)&Flags,k), +Flags);
    }
}