CMPXCHG16B

O que você precisa saber

Como funciona

A instrução compara um operando de memória de 128 bits com o valor esperado em RDX:RAX, depois armazena condicionalmente RCX:RBX ou carrega o valor de memória observado nos registradores de valor esperado. O operando de memória deve satisfazer seu requisito de alinhamento de 16 bytes. O uso atômico em memória compartilhada requer a semântica de LOCK apropriada.

Onde é útil

Um runtime pode usar a instrução para uma atualização atômica de um ponteiro marcado ou par de palavras de máquina. A API atômica do compilador também considera a ordenação de memória, alinhamento de tipo e comportamento de contingência; o assembly escrito à mão deve satisfazer todos esses contratos.

Como verificar o suporte e a ativação

CPUID.01H:ECX bit 13 indica CMPXCHG16B. Verifique as garantias atômicas da ABI e do runtime, bem como o bit de hardware. Use a consulta atômica suportada da linguagem ao decidir se uma operação é lock-free.

Verifique a instrução exata e a forma do operando em vez de inferir o suporte a partir de uma extensão vizinha. Recursos inteiros escalares geralmente usam registradores de uso geral; uma codificação associada a vetores não significa automaticamente um requisito de estado de vetor.

O que o recurso não estabelece

A instrução não é uma unidade aritmética geral de 128 bits, e sua presença não significa que o tipo atômico de 128 bits de toda linguagem seja lock-free em todas as compilações. O desalinhamento pode falhar mesmo em uma CPU suportada.

Compatibilidade e desempenho na prática

A correção depende de casos extremos, bem como da velocidade. Entrada zero, estouro, sinalizadores de transporte, largura do operando, alinhamento e ordenação de memória podem alterar a semântica. Dê preferência a interfaces de compilador ou biblioteca que documentem esses detalhes e forneçam um fallback suportado.

Uma lista de verificação prática de verificação

1. Registre o modelo exato do processador ou da plataforma e as versões envolvidas do aplicativo, SO e runtime. Mantenha o texto exato do erro ou requisito.
2. Consulte a referência do fabricante para esse modelo exato e, em seguida, inspecione a capacidade efetiva e o estado ativado no ambiente em que o programa é executado.
3. Compare cada requisito do binário ou backend selecionado. Um recurso com nome semelhante, alias ou rótulo genérico de tecnologia não é suficiente.
4. Confirme se o aplicativo selecionou a implementação pretendida. Use seus diagnósticos documentados e um fallback suportado quando os requisitos não forem atendidos.
5. Faça uma alteração suportada por vez e repita a mesma carga de trabalho. Mantenha a configuração original e o caminho de recuperação disponíveis.

Se o recurso estiver listado, mas o software não puder usá-lo

Comece pelo componente exato com falha. Um banco de dados de hardware descreve a capacidade registrada; o sistema operacional ou o hipervisor pode expor um ambiente efetivo diferente. Um erro de instrução ilegal também precisa de investigação da instrução falha real e da compilação do binário, porque corrupção ou uma instrução não suportada não relacionada pode produzir um sintoma semelhante.

Instale a versão do aplicativo, driver ou runtime suportada para a plataforma exata e use a compilação de linha de base ou fallback documentada do fornecedor, se necessário. Uma atualização de software não pode criar uma instrução que o processador não possui. As alterações de firmware e de política de segurança devem seguir o procedimento do fabricante do sistema e um plano de recuperação em vez de uma receita genérica de otimização.

Recursos relacionados e distinções úteis

x86-64-v2 · 64 bits (x86-64) · ADX

Fontes e escopo desta explicação

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · psABI x86-64: níveis de arquitetura e microarquitetura do processador

Essas referências estabelecem o comportamento arquitetural e os requisitos de software. Elas não verificam de forma independente cada valor de recurso em uma página de modelo de hardware vinculada. Para obter suporte a modelos, use a evidência do fabricante dessa página e verifique a configuração efetiva do sistema. Este artigo não fornece um benchmark, certificação ou data de análise independente.

Relacionados

Estas entidades conectam-se a este artigo. O tipo é indicado em cada link.

Fontes e verificação

Propriedade editorial: Feex. Nenhuma data de revisão independente foi registrada. Como pesquisamos.

• Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Os Volumes 1 e 2 descrevem as famílias de instruções nomeadas e CPUID; o Volume 3 descreve estado, paginação, VMX e controles de proteção. A documentação de arquitetura não estabelece o suporte para um modelo específico.
• psABI x86-64: níveis de arquitetura e microarquitetura do processador · Interface de Máquina, Arquitetura do Processador: tabela de recursos básica e cumulativa v2/v3/v4, verificações de estado do SO e recomendações de implantação.