gcc 的 atomic test 和 set builtin 是否与 atomic fetch 和 store 操作相同？

Question

我在 MCS 锁的描述中遇到了一个原子“获取和存储”指令。

据我所知，这会以原子方式将值写入内存位置并返回该内存位置的原始值，对吗？

而且是 gcc 的 atomic builtin，

   __sync_lock_test_and_set

与原子获取和存储相同吗？

Answer 1

根据GCC info page，这确实是原子的，但它不是基本的原子获取和存储。

（这是从4.4手册中截取的，所以章节编号不同）

5.48 原子内存访问的内置函数

(...)

TYPE __sync_fetch_and_add (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
TYPE __sync_fetch_and_sub (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
TYPE __sync_fetch_and_or (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
TYPE __sync_fetch_and_and (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
TYPE __sync_fetch_and_xor (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
TYPE __sync_fetch_and_nand (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
TYPE __sync_add_and_fetch (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
TYPE __sync_sub_and_fetch (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
TYPE __sync_or_and_fetch (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
TYPE __sync_and_and_fetch (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
TYPE __sync_xor_and_fetch (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
TYPE __sync_nand_and_fetch (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
bool __sync_bool_compare_and_swap (TYPE *ptr, TYPE oldval TYPE newval, ...)
TYPE __sync_val_compare_and_swap (TYPE *ptr, TYPE oldval TYPE newval, ...)
__sync_synchronize (...)
TYPE __sync_lock_test_and_set (TYPE *ptr, TYPE value, ...)
void __sync_lock_release (TYPE *ptr, ...)

它们显然取自 Intel Itanium 参考手册，但 GCC 可以在任何 CPU 上实现它们（如果您在不支持的 CPU 上使用一个，则会发出警告，然后使用非原子版本）。你记下的函数实际上是一个扩展的内存屏障（或临界区）：屏障由__sync_lock_test_and_set建立，由__sync_lock_release释放。

如果您正在寻找基本的原子获取和设置，它可能是 __sync_val_compare_and_swap，尽管在大多数情况下您会想要使用更具体的版本之一。