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Linux内核29-原子操作

假设有两个不同的内核控制路径运行在两个CPU上,同时尝试RMW操作相同的内存区域且执行的是非原子操作。...防止RMW操作造成的竞态条件最简单的方式就是保证这样的指令操作原子的,也就是这个指令的执行过程不能被打断。这就是原子操作的由来。...对于RMW操作指令(比如inc或dec),本身不是原子指令,但是可以通过在指令前面,使用前缀lock指令锁住内存总线,阻止在写内存时,其它CPU抢占,从而实现原子操作。...3 Linux原子操作 但是,我们在编写完C代码后,编译器不能保证给你使用原子指令进行替代。因此,Linux内核提供了atomic_t类型变量并提供了相关的操作函数和宏(如表5-4所示)。...表5-4 Linux中的原子操作 返回 *v

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Linux 同步机制之原子操作

使用原子操作典型例子众所周知就是多个线程操作同一个全局变量 i++, 由于对应的汇编指令并不只是一条,在并发访问下可能出现多个线程中的多条指令交错导致部分加操作丢失。...最好的方式是使用内核提供的atomic_t类型的原子变量来进行原子操作。 笔者本次通过源码来窥探原子操作的底层实现, 本次仍以 arm 架构下的 kernel 2.6.35 版本为源码来源。...首先来看下atomic_t的定义, 仅仅只是一个int类型变量 include/linux/types.h typedef struct { int counter; } atomic_t; 以原子操作为例..., 记录当前状态为 exclusive 2.CPU2 发起 ldrex 读操作, 记录当前状态为 exclusive, 状态保持不变 3.CPU2 发起 strex 写操作, 状态从 exclusive...变为 open, 同时数据写回内存 4.CPU1 发起 strex 写操作, 由于当前状态为 open, 则写失败 5.CPU1 由于 strex 写失败, 根据atomic_add的"teq %1,

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原子操作

原子操作 原子操作类型 原子操作是指一个或者多个不可再分割的操作。这些操作的执行顺序不能被打乱,这些步骤也不可以被切割而只执行其中的一部分(不可中断性)。...在 Java 中通过原子操作来完成工作内存和主内存的交互,其中原子操作又可分为如下几类: 操作 作用目标 功能 lock 主内存 把变量标识为线程独占状态 unlock 主内存 解除独占状态 read...在操作系统中完成了多个操作已经超出了原子操作的定义。...实现原子操作 在 Java 中实现原子操作的方法就是使用 CAS 方法,CAS 是 Compare and swap(比较并交换)的简称,这个操作是硬件级操作,在硬件层面保证了操作原子性。...因而多线程和多核的操作本身是无法预料的,所以在不被 final 域限制、加锁、volatile 修饰的情况下一系列原子操作也不一定会发生重排序,而原子操作是最小执行的操作单位无法再进行拆分被重排序了。

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原子操作

原子操作类   原子性这个概念,在多线程编程里是一个老生常谈的问题。 所谓的原子性表示一个或者多个操作,要么全部执行完, 要么一个也不执行。不能出现成功一部分失败一部分的情 况。...通过两个线程并行操作之后可能 i 的值不等于 3。而可能等 于 2。因为 A 和 B 在更新变量 i 的时候拿到的 i 可能都是 1 这就是一个典型的原子性问题。   ...多线程里面,要实现原子性,有几 种方法,其中一种就是加 Synchronized 同步锁。 而从 JDK1.5 开始,在 J.U.C 包中提供了 Atomic 包,提供了 对于常用数据结构的原子操作。...J.U.C 中的原子操作类   由于变量类型的关系,在 J.U.C 中提供了 12 个原子操作的 类。这 12 个类可以分为四大类。 1....接下来,我们来剖析一下 AtomicInteger 的实现原理,仍 然是基于我们刚刚在前面的案例中使用到的方法作为突破 口 getAndIncrement   getAndIncrement 实际上是调用

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CAS 原子操作

",还是"单点登录"   因为在JAVA并发中的原子操作是称为CAS的,也就是英文单词CompareAndSwap的缩写,中文意思是:比较并替换。   ...CAS(Compare And Swap):   我们先要学习的是并发编程中的CAS,也就是原子操作   那么,什么是原子操作?如何实现原子操作?...什么是原子操作:   原子,也是最小单位,是一个不可再分割的单位,不可被中断的一个或者一系列操作   CAS是以一种无锁的方式实现并发控制,在实际情况下,同时操作一个对象的概率非常小,所以多数加锁操作做的基本是无用功...  CAS以一种乐观锁的方式实现并发控制 如何实现原子操作:   Java可以通过锁和循环CAS的方式实现原子操作 为什么要有CAS:    CAS就是比较并且替换的一个原子操作,在CPU的指令级别上进行保证...只能保证一个共享变量的原子操作     当对一个共享变量执行操作时,我们可以使用循环CAS的方式来保证原子操作,但是对多个共享变量操作时,循环CAS就无法保证操作原子性,这个时候就可以用锁,或者有一个取巧的办法

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CAS 原子操作

",还是"单点登录"   因为在JAVA并发中的原子操作是称为CAS的,也就是英文单词CompareAndSwap的缩写,中文意思是:比较并替换。   ...CAS(Compare And Swap):   我们先要学习的是并发编程中的CAS,也就是原子操作   那么,什么是原子操作?如何实现原子操作?...什么是原子操作:   原子,也是最小单位,是一个不可再分割的单位,不可被中断的一个或者一系列操作   CAS是以一种无锁的方式实现并发控制,在实际情况下,同时操作一个对象的概率非常小,所以多数加锁操作做的基本是无用功...  CAS以一种乐观锁的方式实现并发控制 如何实现原子操作:   Java可以通过锁和循环CAS的方式实现原子操作 为什么要有CAS:   CAS就是比较并且替换的一个原子操作,在CPU的指令级别上进行保证...只能保证一个共享变量的原子操作 当对一个共享变量执行操作时,我们可以使用循环CAS的方式来保证原子操作,但是对多个共享变量操作时,循环CAS就无法保证操作原子性,这个时候就可以用锁,或者有一个取巧的办法

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并发基础之原子操作原子变量

既然错误是因为++不是一个原子操作而导致的,那么我们想办法使其成为原子操作就可以了,因此我们可以: 加锁; 使用原子变量。 来解决上述问题。...要想找到答案,就得分析原子变量提供的原子操作是怎么实现的。 下面我们首先来看Java中的实现,然后分析gcc的实现。...我们再来看一下gcc是怎么实现的原子操作。...高版本的gcc提供了一系列原子操作函数,比如__sync_fetch_and_add函数实现了原子的从内存中读取一个值,然后执行加法操作,最后把结果写入内存。...最后简单的总结一下Java以及gcc对原子变量的实现:Java中用的是循环使用CAS操作实现的原子变量的原子操作,而gcc使用的是xadd指令,可以看出gcc的实现方式更加简洁,应该也更高效,另外,go

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原子操作类解读

原子操作类概述 Java中提供了一些原子操作类,用于实现多线程环境下的数据同步问题。其中最常见的有以下几种: 1. AtomicBoolean:原子操作布尔型变量。 2....AtomicInteger:原子操作整型变量。 3. AtomicLong:原子操作长整型变量。 4. AtomicReference:原子操作引用类型变量。 5....AtomicStampedReference:原子操作带有版本号的引用类型变量。...这些原子操作类都提供了一些线程安全的方法,比如get、set、compareAndSet等,可以保证数据的原子操作,避免了多线程环境下的数据竞争问题。...) 以一种线程安全的方式操作非线程安全对象内的某些字段 AtomiclntegerFieldUpdater:原子更新对象中int类型字段的值,基于反射的实用程序,可对指定类的指定volatile int

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Go语言原子操作

代码中的加锁操作因为涉及内核态的上下文切换会比较耗时、代价比较高。针对基本数据类型我们还可以使用原子操作来保证并发安全,因为原子操作是Go语言提供的方法它在用户态就可以完成,因此性能比加锁操作更好。...Go语言中原子操作由内置的标准库sync/atomic提供。 大多数情况下我们都是针对基本数据类型进行数据操作,能不加锁就不加锁。 首先很多人都不相信基本类型并发修改会出现竞态问题。...go func () { defer wg.Done() xInt32++ }() } wg.Wait() print(xInt32) 无论输出多少次都无法达到10000,之所以如此就是因为此处的加1操作并不是原子的...i++ { wg.Add(1) go func () { defer wg.Done() //xInt32++ modify(1) }() } wg.Wait() print(xInt32) 改为原子操作后...小结 最常用原子操作中的修改、基本类型的值赋值,其他不常用 在其他类型出现并发的时候尽可能使用sync包提供的并发安全的类型,下一节讲。 通过通信共享内存;不要通过共享内存进行通信。尽量使用通道。

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原子操作 Atomic Operation

操作系统中存在一旦执行则要么执行完成要么不能执行的操作,这类操作具有良好的并行安全特性,被称为原子操作。 简介 原子操作(atomic operation)指的是由多步操作组成的一个操作。...现代操作系统中,一般都提供了原子操作来实现一些同步操作,所谓原子操作,也就是一个独立而不可分割的操作。...在单核环境中,一般的意义下原子操作中线程不会被切换,线程切换要么在原子操作之前,要么在原子操作完成之后。...何时使用 在多线程并发的条件下,所有不是原子性的操作需要保证原子性时,都需要进行原子操作处理。...windows 原子操作 api Win32 API中常用的原子操作主要有三类,一种是加1减1操作,一种是比较交换操作,另外一种是赋值(写)操作

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原子操作类Atomic

原子更新引用类型字段的值 1.使用目的 以一种线程安全的方式操作非线程安全对象内的某些字段 2.使用要求 更新的对象属性必须使用 public volatile 修饰符。...AtomicReferenceFieldUpdater可以保证有且只有一次初始化执行 */ 5.你在哪里用了volatile AtomicReferenceFieldUpdater(相当有含金量的回答) 5.原子操作增强类原理深度解析...多个线程需要同时对value进行操作时候,可以对线程id进行hash得到hash值,再根据hash值映射到这个数组cells的某个下标,再对该下标所对应的值进行自增操作。...当所有线程操作完毕,将数组cells的所有值和无竞争值base都加起来作为最终结果。...longAdder.increment() 使用总结 AtomicLong 线程安全,可允许一些性能损耗,要求高精度时可使用 保证精度,性能代价 AtomicLong是多个线程针对单个热点值value进行原子操作

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C++11原子类型与原子操作

1.认识原子操作 原子操作就是在多线程程序中“最小的且不可并行化的”操作,意味着多个线程访问同一个资源时,有且仅有一个线程能对资源进行操作。...通常情况下原子操作可以通过互斥的访问方式来保证,例如Linux下的互斥锁(mutex),Windows下的临界区(Critical Section)等。...下面看一个Linux环境使用POSIX标准的pthread库实现多线程下的原子操作: #include #include using namespace std...,原子类型能够实现原子操作是因为C++11对原子类型的操作进行了抽象,定义了统一的接口,并要求编译器产生平台相关的原子操作的具体实现。...---- 参考文献 [1]《深入理解C++11》笔记-原子类型和原子操作 [2]深入理解C++11[M].6.3原子类型与原子操作.P196-P214

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