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就是要你懂Java中volatile关键字实现原理 - 五月的仓颉(2)

字号+ 作者:H5之家 来源:H5之家 2017-06-22 11:00 我要评论( )

之所以定位到这两行是因为这里结尾写明了line 14,line 14即volatile变量instance赋值的地方。后面的add dword ptr [rsp],0h都是正常的汇编语句,意思是将双字节的栈指针寄存器+0,这里的关键就是add前面的lock指令

之所以定位到这两行是因为这里结尾写明了line 14,line 14即volatile变量instance赋值的地方。后面的add dword ptr [rsp],0h都是正常的汇编语句,意思是将双字节的栈指针寄存器+0,这里的关键就是add前面的lock指令,后面详细分析一下lock指令的作用和为什么加上lock指令后就能保证volatile关键字的内存可见性。

 

lock指令做了什么

之前有说过IA-32架构,关于CPU架构的问题大家有兴趣的可以自己查询一下,这里查询一下IA-32手册关于lock指令的描述,没有IA-32手册的可以去这个地址下载IA-32手册下载地址,是个中文版本的手册。

我摘抄一下IA-32手册中关于lock指令作用的一些描述(因为lock指令的作用在手册中散落在各处,并不是在某一章或者某一节专门讲): 

在修改内存操作时,使用LOCK前缀去调用加锁的读-修改-写操作,这种机制用于多处理器系统中处理器之间进行可靠的通讯,具体描述如下: (1)在Pentium和早期的IA-32处理器中,LOCK前缀会使处理器执行当前指令时产生一个LOCK#信号,这种总是引起显式总线锁定出现 (2)在Pentium4、Inter Xeon和P6系列处理器中,加锁操作是由高速缓存锁或总线锁来处理。如果内存访问有高速缓存且只影响一个单独的高速缓存行,那么操作中就会调用高速缓存锁,而系统总线和系统内存中的实际区域内不会被锁定。同时,这条总线上的其它Pentium4、Intel Xeon或者P6系列处理器就回写所有已修改的数据并使它们的高速缓存失效,以保证系统内存的一致性。如果内存访问没有高速缓存且/或它跨越了高速缓存行的边界,那么这个处理器就会产生LOCK#信号,并在锁定操作期间不会响应总线控制请求

32位IA-32处理器支持对系统内存中的某个区域进行加锁的原子操作。这些操作常用来管理共享的数据结构(如信号量、段描述符、系统段或页表),两个或多个处理器可能同时会修改这些数据结构中的同一数据域或标志。处理器使用三个相互依赖的机制来实现加锁的原子操作: 1、保证原子操作 2、总线加锁,使用LOCK#信号和LOCK指令前缀 3、高速缓存相干性协议,确保对高速缓存中的数据结构执行原子操作(高速缓存锁)。这种机制存在于Pentium4、Intel Xeon和P6系列处理器中

 

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