32 位及以上的机器上， atomic.LoadInt32/WriteInt32 是否毫无意义？
Ainokiseki 2024-05-15 11:47:05 +08:00 2110 次点击这是一个创建于 521 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
我能查到的，原子操作的作用有两点：
1.保证操作要么执行完成，要么未执行，不会出现中间状态
2.保证读取的是内存上的最新值，而非缓存在寄存器上的值
众所周知，32 位及以上的机器对内存的读/写操作的最小单位是 32bit ，也就是说对一个 int32 进行读写，本身即可满足第一条要求。
至于第二条，可以分两种情况：
1. 如果不采用其他方如 mutex 来保证读取操作发生在写入操作后，那么读取操作本身就既可能读到新值也可能读到旧值，因此不在意读的是内存还是寄存器
2. 如果用了 mutex ，那么 mutex 可以保证读操作在写操作后，因此读到的值必然是已经被修改过的值，而非缓存值
因此，可否认为在 32 位及以上的机器上使用 atomic 包来单纯的读/写 int32 毫无意义，只有 cas 操作由于涉及到一次读和一次写才有用处？
1.保证操作要么执行完成，要么未执行，不会出现中间状态
2.保证读取的是内存上的最新值，而非缓存在寄存器上的值
众所周知，32 位及以上的机器对内存的读/写操作的最小单位是 32bit ，也就是说对一个 int32 进行读写，本身即可满足第一条要求。
至于第二条，可以分两种情况：
1. 如果不采用其他方如 mutex 来保证读取操作发生在写入操作后，那么读取操作本身就既可能读到新值也可能读到旧值，因此不在意读的是内存还是寄存器
2. 如果用了 mutex ，那么 mutex 可以保证读操作在写操作后，因此读到的值必然是已经被修改过的值，而非缓存值
因此，可否认为在 32 位及以上的机器上使用 atomic 包来单纯的读/写 int32 毫无意义，只有 cas 操作由于涉及到一次读和一次写才有用处？
第 1 条附言 2024-05-15 15:19:17 +08:00
 | 1 lcdtyph 2024-05-15 12:18:18 +08:00 via iPhone  1 在 x86_64 架构上： 变量地址对齐的情况下，atomic read/write 确实就是一条 mov 指令 但是 atomic 包应该还会额外提供插入 mfence 来阻止指令 store-load 重排的问题 |
 | 2 coyove 2024-05-15 12:43:59 +08:00 请搜 memory order |
 | 3 ysc3839 2024-05-15 12:50:29 +08:00 via Android “也就是说对一个 int32 进行读写，本身即可满足第一条要求” 否的，要考虑对齐情况 |
 | 4 PTLin 2024-05-15 13:58:31 +08:00 给你补充下，go 我不太清楚，Linux 内核的原子变量的 api 还有个功能就是防止操作被编译器优化。 假设一个循环（无内存屏障，同步原语情况下）里有 a = b ，编译器有可能把这句优化到循环之外，因为编译器的角度这句话运行一次和运行多次无异，但是我们知道 b 是被多个执行流共享的变量，所以需要使用 api 防止操作被优化。 |
 | 5 MoYi123 2024-05-15 14:09:49 +08:00 内存可见性, 指令重排都不能保证 |
 | 6 Orlion 2024-05-15 14:24:22 +08:00 2 在 x86_64 上 atomic.LoadInt32 实际源码就是直接取数据，对应源码如下： ``` func Load(ptr *uint32) uint32 { return *ptr } ``` 而 WriteInt32 有所不同，其中使用了 XCHGL ，这个指令有 LOCK 指令前缀的效果，可以保证可见性。 ``` TEXT Store(SB), NOSPLIT, $0-12 MOVQ ptr+0(FP), BX MOVL val+8(FP), AX XCHGL AX, 0(BX) RET ``` 因此在 x86_64 平台上不使用 atomic 包也能保证原子性，但是保证不了可见性，如果程序中对可见性没有要求，以我的认知我觉得可以不使用 atomic 包，话虽如此实际工作中并发场景中该加还是加吧，说不准认知之外还有什么别的坑呢？ btw ，多年前我对这个问题也有过一段时间疑问与探索，整理了一篇博客： https://blog.fanscore.cn/a/34/ 可以参考一下。 |
 | 7 GeruzoniAnsasu 2024-05-15 14:27:15 +08:00 请参考 c++ 的 memory order: https://zh.cppreference.com/w/cpp/atomic/memory_order 这堆内存序的说明可以帮助你理解为什么要有专门的原子操作函数 |
 | 8 lance6716 2024-05-15 18:42:53 +08:00 via Android 官方文档有说明，go 内存模型符合 drf-sc ，所以写程序符合 data race free 的约定就没啥问题 |
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