Việc triển khai C ++ AtomicInt này có đúng không?

Tiền đề: Tôi đang làm việc với môi trường nhúng ARM (gần như kim loại trần), nơi tôi thậm chí không có sẵn C ++ 11 (có std::atomic<int>), vì vậy vui lòng tránh các câu trả lời như " chỉ sử dụng C ++ tiêu chuẩnstd::atomic<int> ": Tôi không thể .

Việc ARM triển khai AtomicInt này có đúng không? (giả sử kiến ​​trúc ARM là ARMv7-A )

Bạn có thấy một số vấn đề đồng bộ hóa? Có volatilecần thiết / hữu ích không?

// File: atomic_int.h

#ifndef ATOMIC_INT_H_
#define ATOMIC_INT_H_

#include <stdint.h>

class AtomicInt
{
public:
    AtomicInt(int32_t init = 0) : atom(init) { }
    ~AtomicInt() {}

    int32_t add(int32_t value); // Implement 'add' method in platform-specific file

    int32_t sub(int32_t value) { return add(-value); }
    int32_t inc(void)          { return add(1);      }
    int32_t dec(void)          { return add(-1);     }

private:
    volatile int32_t atom;
};

#endif

// File: arm/atomic_int.cpp

#include "atomic_int.h"

int32_t AtomicInt::add(int32_t value)
{
    int32_t res, prev, tmp;

    asm volatile(

    "try:    ldrex   %1, [%3]\n"     // prev = atom;
    "        add     %0, %1, %4\n"   // res = prev + value;
    "        strex   %2, %0, [%3]\n" // tmp = outcome(atom = res); // may fail
    "        teq     %2, #0\n"       // if (tmp)
    "        bne     try"            //     goto try; /* add failed: someone else modified atom -> retry */

    : "=&r" (res), "=&r" (prev), "=&r" (tmp), "+mo" (atom)  // output (atom is both in-out)
    : "r" (value)                                           // input
    : "cc");                                                // clobbers (condition code register [CPSR] changed)

    return prev; // safe return (local variable cannot be changed by other execution contexts)
}

Ngoài ra, tôi đang cố gắng để đạt được một số tái sử dụng mã, đó là lý do tại sao tôi chỉ tách biệt một chức năng cơ bản để triển khai trong mã dành riêng cho nền tảng ( add()phương thức bên trong arm/atomic_int.cpp).

Có atomic_int.hthực sự di động vì nó là trên các nền tảng / kiến ​​trúc / trình biên dịch khác nhau? Cách tiếp cận này có khả thi không? (Với tính khả thi tôi có nghĩa là khả thi cho mọi nền tảng để đảm bảo tính nguyên tử bằng cách thực hiện chỉ add()phương pháp ).

đây là triển khai ARM GCC 8.3.1 tương ứng có cùng chức năng. Rõ ràng, sự khác biệt thực sự duy nhất là sự hiện diện của dmbtrước và sau. Họ có thực sự cần thiết trong trường hợp của tôi? Tại sao? Bạn có một ví dụ mà tôi AtomicInt(không dmb) không thành công?

CẬP NHẬT: thực hiện cố định, get()phương pháp loại bỏ để giải quyết các vấn đề nguyên tử và căn chỉnh. Bây giờ các add()hành vi như một tiêu chuẩn fetchAndAdd().

Nếu bạn sử dụng gcccó thể bạn có thể sử dụng Legacy __syncBuilt-in chức năng cho Atomic Memory Access :

void add(int volatile& a, int value) {
    __sync_fetch_and_add(&a, value);
}

Tạo :

add(int volatile&, int):
.L2:
        ldxr    w2, [x0]
        add     w2, w2, w1
        stlxr   w3, w2, [x0]
        cbnz    w3, .L2
        dmb     ish
        ret