Прескачане към съдържанието

CMPXCHG16B

Архитектурна справкаFeex

CMPXCHG16B сравнява и условно заменя 16-байтова стойност в паметта, като използва дефиниран интерфейс с двойка регистри. Изискванията за правилно подравняване и атомарност са от съществено значение при паралелно използване.

Какво трябва да знаете

CMPXCHG16B сравнява и условно заменя 16-байтова стойност в паметта, като използва дефиниран интерфейс с двойка регистри. Изискванията за правилно подравняване и атомарност са от съществено значение при паралелно използване.

Как работи

Инструкцията сравнява 128-битов операнд от паметта с очакваната стойност в RDX:RAX, след което условно записва RCX:RBX или зарежда наблюдаваната стойност от паметта в регистрите за очаквана стойност. Операндът в паметта трябва да отговаря на изискването за 16-байтово подравняване. Атомарното използване със споделена памет изисква подходящата LOCK семантика.

Къде е полезно

Среда за изпълнение може да използва инструкцията за атомарно обновяване на маркиран указател (tagged pointer) или двойка машинни думи. Атомарният API на компилатора също така отчита подреждането на паметта, подравняването на типовете и резервното поведение; ръчно написаният асемблерен код трябва да удовлетворява всички тези изисквания.

Как се проверява поддръжката и активирането

Бит 13 на CPUID.01H:ECX показва наличието на CMPXCHG16B. Проверете гаранциите за атомарност на ABI и средата за изпълнение, както и хардуерния бит. Използвайте поддържаната от езика проверка за атомарност, когато определяте дали дадена операция е без заключване (lock-free).

Проверявайте точната инструкция и формата на операнда, вместо да правите изводи за поддръжка от съседно разширение. Скаларните целочислени функции обикновено използват регистри с общо предназначение; кодиране, свързано с вектори, не означава автоматично изискване за векторно състояние.

Какво не гарантира тази функция

Инструкцията не представлява общ 128-битов аритметичен модул и нейното присъствие не означава, че 128-битовият атомарен тип на всеки език е lock-free във всяка компилация. Неправилното подравняване може да доведе до грешка дори на поддържан процесор.

Съвместимост и производителност на практика

Коректността зависи както от граничните случаи, така и от скоростта. Нулев вход, препълване, флагове за пренос, ширина на операнда, подравняване и подреждане на паметта могат да променят семантиката. Предпочитайте компилаторни или библиотечни интерфейси, които документират тези подробности и предоставят поддържан резервен вариант (fallback).

Практически контролен списък за проверка

  1. Запишете точния модел на процесора или платформата, както и използваните версии на приложението, операционната система и средата за изпълнение. Запазете точния текст на действителната грешка или изискване.
  2. Проверете документацията от производителя за този точен модел, след което инспектирайте действителните възможности и активираното състояние в средата, където работи програмата.
  3. Сравнете всяко изискване на избрания двоичен файл или бекенд. Подобно наименувана функция, псевдоним или общ технологичен етикет не са достатъчни.
  4. Потвърдете, че приложението е избрало планираната реализация. Използвайте неговата документирана диагностика и поддържан резервен вариант, когато изискванията не са изпълнени.
  5. Правете по една поддържана промяна наведнъж и повтаряйте същото работно натоварване. Запазете достъпни оригиналната конфигурация и плана за възстановяване.

Ако функцията е посочена, но софтуерът не може да я използва

Започнете с точния компонент, който дава грешка. Хардуерната база данни описва записаните възможности; операционната система или хипервайзорът могат да предоставят различна ефективна среда. Грешка за невалидна инструкция (illegal-instruction) също изисква разследване на действителната сриваща се инструкция и компилацията на двоичния файл, тъй като повреда или несвързана неподдържана инструкция може да предизвика подобен симптом.

Инсталирайте версията на приложението, драйвера или средата за изпълнение, която се поддържа за точната платформа, и използвайте документираната от производителя базова или резервна компилация, ако е необходимо. Софтуерна актуализация не може да създаде инструкция, която липсва в процесора. Промените във фърмуера и политиките за сигурност трябва да следват процедурата на производителя на системата и план за възстановяване, а не общи съвети за оптимизация.

Източници и обхват на това обяснение

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · x86-64 psABI: нива на процесорна архитектура и микроархитектура

Тези източници установяват архитектурното поведение и софтуерните изисквания. Те не проверяват независимо всяка стойност на параметър на свързана страница за хардуерен модел. За поддръжка на даден модел използвайте данните от производителя на съответната страница и проверете ефективната системна конфигурация. Тази статия не предоставя бенчмарк, сертификация или дата на независим преглед.

Източници и проверка

Редакционна собственост: Feex. Не е записана дата на независим преглед. Как проучваме.

Беше ли полезна тази статия?

Достатъчно е "да" или "не". Изберете причина, ако желаете, или добавете кратка бележка.

Беше ли полезна тази статия?