LoadLinked/StoreConditional (LL/SC)
理解MIPS指令集中的ll (load linked) 和 sc
你用ll指令读取一个内存中的数据并存到一个寄存器,然后在寄存器修改(或不)这个值,随后用sc指令将它写入到同样的(原来的)位置。
而sc指令只在你修改寄存器中的值的期间,没有任何一个处理器改变它内存中的值 这种情况下,将值写入。
它同时需要(的副作用是)设置一个指示状态的变量来表明是否成功写入。(成功为1,失败为0) 当新的值成功地被写入了,那么可以认为这个线程在没有别的线程干涉的情况下完成了(一个值的)读-改-写过程。
如果失败了,接下来就取决于程序是要放弃这个操作还是再试一次了,不过至少它(ll&sc)不会生成一个隐性的(不被察觉的)竞争危害。
LL(Load Linked,链接加载)以及SC(Store Conditional,条件存储)
LL 指令的功能是从内存中读取一个字,以实现接下来的 RMW(Read-Modify-Write) 操作;
SC 指令的功能是向内存中写入一个字,以完成前面的 RMW 操作。
LL/SC 指令的独特之处在于,它们不是一个简单的内存读取/写入的函数,当使用 LL 指令从内存中读取一个字之后,
比如 LL d, off(b),处理器会记住 LL 指令的这次操作(会在 CPU 的寄存器中设置一个不可见的 bit 位),同时 LL 指令读取的地址 off(b) 也会保存在处理器的寄存器中。
接下来的 SC 指令,比如 SC t, off(b),会检查上次 LL 指令执行后的 RMW 操作是否是原子操作(即不存在其它对这个地址的操作),
如果是原子操作,则 t 的值将会被更新至内存中,同时 t 的值也会变为1,表示操作成功;
反之,如果 RMW 的操作不是原子操作(即存在其它对这个地址的访问冲突),则 t 的值不会被更新至内存中,且 t 的值也会变为0,表示操作失败。
SC 指令执行失败的原因有两种:
- 在 LL/SC 操作序列的过程中,发生了一个异常(或中断),这些异常(或中断)可能会打乱 RMW 操作的原子性。
- 在多核处理器中,一个核在进行 RMW 操作时,别的核试图对同样的地址也进行操作,这会导致 SC 指令执行的失败。
在IBM的那篇文章中,并没有说明SC是如何实现RMW是否有冲突的操作的。
在一般实现中,处理器有两个专门的域给LL和SC指令,即上文中的“不可见的bit位”以及保存ll操作地址的“寄存器”。
再LL之后,处理器会监测各种事件,当发生异常或者有别的处理器对该地址发了invalid请求时,会将不可见的bit位重置,从而导致后面的SC失败。
由于这样的bit位只有一位,存ll的寄存器也只有一个,因此,LL/SC无法实现嵌套,也即无法实现嵌套锁,这是程序员使用LL/SC所需要注意的。
LoadLinked/StoreConditional (LL/SC)的更多相关文章
- The JSR-133 Cookbook for Compiler Writers(an unofficial guide to implementing the new JMM)
The JSR-133 Cookbook for Compiler Writers by Doug Lea, with help from members of the JMM mailing lis ...
- Keep面经汇总
目录 一.Java 线程如何终止 如何用一个cancel方法停止两个线程 泛型原理.使用场景.优缺点 手写代码,设计parseInt hashmap是怎么实现的,是线程安全的吗 知道hashmap的扩 ...
- Java内存模型Cookbook
前言 指令重排 内存屏障 多处理器 指南 前言 这是一篇用于说明在JSR-133中制定的新Java内存模型(JMM)的非官方指南. 这篇指南提供了在最简单的背景下各种规则存在的原因,而不是这些规则在指 ...
- `ll/sc` 指令在`linux`中的软件实现
load-link与store-conditional (LL/SC)是一对用于并发同步访问内存的CPU指令.Load-link返回内存位置处的当前值,随后的store-conditional在该内存 ...
- Java的线程安全
线程安全 我们这里讨论的线程安全,就限定于多个线程之间存在共享数据访问这个前提,因为如果一段代码根本不会与其他线程共享数据,那么从线程安全的角度来看,程序是串行执行还是多线程执行对它来说是完全没有区别 ...
- jvm(13)-线程安全与锁优化(转)
0.1)本文部分文字转自“深入理解jvm”, 旨在学习 线程安全与锁优化 的基础知识: 0.2)本文知识对于理解 java并发编程非常有用,个人觉得,所以我总结的很详细: [1]概述 [2]线程安全 ...
- 深入理解JVM(7)——线程安全和锁优化
Java中的线程安全 按照线程安全的“安全程度”由强至弱来排序,可以将Java语中各种操作共享的数据分为以下5类:不可变. 绝对线程安全. 相对线程安全. 线程兼容和线程对立. 1.不可变 不变的对象 ...
- Java线程实现与安全
目录 1. 线程的实现 线程的三种实现方式 Java线程的实现与调度 2. 线程安全 Java的五种共享数据 保证线程安全的三种方式 前言 本篇博文主要是是在Java内存模型的基础上介绍Java线程更 ...
- Java并发编程学习:线程安全与锁优化
本文参考<深入理解java虚拟机第二版> 一.什么是线程安全? 这里我借<Java Concurrency In Practice>里面的话:当多个线程访问一个对象,如果不考虑 ...
随机推荐
- mybatis 和 mybatis-spring
一. 1. 实体bean package com.mybatisBean; public class User { private Integer id; private String name; ...
- ST3 插件和技巧
Emmet插件: 快速生成HTML文档结构, 快速编写跨浏览器的CSS并自动帮助你同时编辑, 强大! 语法技巧 简单实用, 值得掌握! SideBar Enhancements插件: 改进了侧边栏, ...
- hdu-1121(差分法--数学问题)
题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1121 参考文章:https://blog.csdn.net/fengzhizi76506/articl ...
- 打包python为可执行文件时报错R6034解决方案
R6034 指的是:”An application has made an attempt to load the C runtime library incorrectly. Please cont ...
- IntelliJ IDEA 2017版 编译器使用学习笔记(二) (图文详尽版);IDE快捷键使用
补充介绍IntellJ 介绍主菜单功能及相关用途: File -------------> 对文件进行操作 Edit ------------> 对文本进行操作 View -------- ...
- Git在windows环境下的使用教程
前言 安装 配置 关于git使用的几个问题 后记 关于代码托管,以前用过vss和svn,看博客或论坛的时候,经常有人提到github,有很多著名的开源软件都托管在github,想来肯定不错(莫笑),当 ...
- TCP/IP模型的一个简单解释
TCP/IP模型是互联网的基础. 想要理解互联网,就必须理解这个模型.但是,它不好懂,我就从来没有搞懂过. 前几天,BetterExplained上有一篇文章,很通俗地解释了这个模型.我读后有一种恍然 ...
- 【Win10】一些零碎不好归档的小总结(原谅我这个该死的标题吧)
一.同步方式获取设备的屏幕分辨率 public static class ScreenResolution { /// <summary> /// 获取屏幕高度. /// </sum ...
- HLSL-高级着色语言简介【转】
HLSL-High Level Shader Language 优点 用来书写Vertex Shader和Pixel Shader程序的代码,语法类似于C/C++,在DirectX 8.x的时代,Sh ...
- 对Cookie和Session的理解
本篇文章系自己总结经验,如果有朋友感觉哪里有问题,欢迎留言评论,谢谢~! Cookie和Session的产生背景: 在动态页面里面,每个变量都是有有效期的,所有的变量的最大生命周期就是一个脚本的周期( ...