原理剖析(第004編)CAS動作原理分析

原理剖析(第004編)CAS動作原理分析

一、大まかに紹介する

1、          ，       CAS AQS，                     ，     ；
2、               ，                Java             ；
3、             CAS     ；

二、原理分析
2.1 CASとは?

1、CAS,compare and swap   ，    ，     ，  “  -  -   ”            ；

2、CAS        ：    (V)、   (A)、  (B)；
           V    A   ，                  B，     ；

2.2 CAS原理

1、CAS  JNI           C  ，      C     CPU             ；

2、CAS   CPU     ，    cmpxchg    (       Lock  )      ；

2.3 CASコアソース

1、CAS    ：
// Adding a lock prefix to an instruction on MP machine
// VC++ doesn't like the lock prefix to be on a single line
// so we can't insert a label after the lock prefix.
// By emitting a lock prefix, we can define a label after it.
#define LOCK_IF_MP(mp) __asm cmp mp, 0  \
                       __asm je L0      \
                       __asm _emit 0xF0 \
                       __asm L0:

inline jint     Atomic::cmpxchg    (jint     exchange_value, volatile jint*     dest, jint     compare_value) {
  // alternative for InterlockedCompareExchange
  int mp = os::is_MP();
  __asm {
    mov edx, dest
    mov ecx, exchange_value
    mov eax, compare_value
    LOCK_IF_MP(mp) //          ，     Lock    ，Lock    Volatile       
    cmpxchg dword ptr [edx], ecx // 
  }
}

2、           cmpxchg                ，         lock    ，    lock  ；

3、  lock               ，   Volatile  ，     [    （  001  ）Volatile      ]；

三、CASの欠点
3.1、ABA問題

1、     ，    ABA  ；
     i   i=5，A   i++    ，B   i--    ，C      i=5   i      ；

2、    C     i       ，      ，     AB      i       ；

3、        ，   C  i       ，   Java1.5     AtomicStampedReference    ABA  ；

4、AtomicStampedReference                 ，                 ；

5、        AtomicMarkableReference    ABA  ，                  ABA     ；
           boolean       ，      true false        ，    ABA       ，     ABA     ；

3.2、出費が多い

1、    CAS Java   ：
    public final int getAndSetInt(Object var1, long var2, int var4) {
        int var5;
        do {
            var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
        } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var4));

        return var5;
    }

2、        ，  CAS         ，              ，  CPU          ；

3.3、原子操作制約

1、   CAS               ；

2、            ，CAS    ，                  ，  AtomicReference              ；

四、まとめ

1、                           CAS      ；

2、                       CAS      ；

3、                CAS，           ，           ABA  。

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