CMPXCHG16B

Ce trebuie să știți

Cum funcționează

Instrucțiunea compară un operand de memorie de 128 de biți cu valoarea așteptată din RDX:RAX, apoi stochează condiționat RCX:RBX sau încarcă valoarea observată din memorie în registrele valorii așteptate. Operandul de memorie trebuie să îndeplinească cerința de aliniere la 16 octeți. Utilizarea atomică a memoriei partajate necesită semantica LOCK corespunzătoare.

Unde este utilă

Un mediu runtime poate utiliza instrucțiunea pentru o actualizare atomică a unui pointer etichetat sau a unei perechi de cuvinte mașină. API-ul atomic al compilatorului ia în considerare, de asemenea, ordonarea memoriei, alinierea tipului și comportamentul de rezervă; codul de asamblare scris manual trebuie să respecte toate aceste convenții.

Cum se verifică suportul și activarea

CPUID.01H:ECX bitul 13 indică prezența CMPXCHG16B. Verificați garanțiile atomice ale ABI-ului și ale mediului runtime, precum și bitul hardware. Utilizați interogarea atomică acceptată a limbajului atunci când decideți dacă o operație este de tip lock-free.

Verificați instrucțiunea exactă și forma operanzilor în loc să deduceți suportul dintr-o extensie învecinată. Caracteristicile pentru întregi scalari folosesc în general registre de uz general; o codificare asociată cu vectori nu implică automat o cerință de stare vectorială.

Ce nu stabilește această caracteristică

Instrucțiunea nu este o unitate aritmetică generală pe 128 de biți, iar prezența sa nu înseamnă că tipul atomic pe 128 de biți al oricărui limbaj este de tip lock-free în orice compilare. Nealinierea poate genera o eroare (fault) chiar și pe un procesor compatibil.

Compatibilitatea și performanța în practică

Corectitudinea depinde atât de cazurile limită, cât și de viteză. Intrarea zero, depășirea (overflow), indicatorii de transport (carry), lățimea operanzilor, alinierea și ordonarea memoriei pot schimba semantica. Preferați interfețele de compilator sau bibliotecă ce documentează aceste detalii și oferă o soluție de rezervă (fallback) acceptată.

O listă practică de verificare

1. Înregistrați modelul exact de procesor sau platformă și versiunile aplicației, sistemului de operare și mediului de execuție (runtime) implicate. Păstrați formularea exactă a erorii sau a cerinței.
2. Verificați documentația de referință a producătorului pentru acel model exact, apoi inspectați capacitatea efectivă și starea activată în mediul în care rulează programul.
3. Comparați fiecare cerință a binarului sau backend-ului selectat. O caracteristică cu nume similar, un alias sau o etichetă tehnologică generală nu este suficientă.
4. Confirmați că aplicația a selectat implementarea dorită. Utilizați diagnosticele documentate ale acesteia și o soluție de rezervă acceptată atunci când cerințele nu sunt îndeplinite.
5. Aplicați câte o singură modificare acceptată pe rând și repetați aceeași sarcină de lucru. Păstrați disponibile configurația inițială și calea de recuperare.

Dacă funcția este listată, dar software-ul nu o poate folosi

Începeți cu componenta exactă care eșuează. O bază de date hardware descrie capacitatea înregistrată; sistemul de operare sau hipervizorul poate expune un mediu efectiv diferit. O eroare de tip instrucțiune ilegală (illegal-instruction) necesită, de asemenea, investigarea instrucțiunii reale care a generat eroarea și a versiunii compilate a binarului, deoarece coruperea datelor sau o instrucțiune neacceptată fără legătură poate produce un simptom similar.

Instalați versiunea de aplicație, driver sau mediu de execuție compatibilă exact cu acea platformă și utilizați versiunea de bază sau de rezervă documentată de producător, dacă este necesar. O actualizare software nu poate crea o instrucțiune care îi lipsește procesorului. Modificările de firmware și de politici de securitate ar trebui să respecte procedura producătorului sistemului și un plan de recuperare, mai degrabă decât o rețetă generică de optimizare.

Caracteristici conexe și distincții utile

x86-64-v2 · 64-bit (x86-64) · ADX

Sursele și domeniul de aplicare al acestei explicații

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · x86-64 psABI: niveluri de arhitectură și microarhitectură de procesor

Aceste referințe stabilesc comportamentul arhitectural și cerințele software. Ele nu verifică independent fiecare valoare de caracteristică de pe o pagină de model hardware asociată. Pentru suportul la nivel de model, utilizați dovezile furnizate de producător pe acea pagină și verificați configurația efectivă a sistemului. Acest articol nu furnizează date din benchmark-uri, certificări sau recenzii independente.

Asociate

Aceste entități au legătură cu acest articol. Tipul este afișat pe fiecare link.

Surse și verificare

Proprietate editorială: Feex. Nu este înregistrată nicio dată de verificare independentă. Cum cercetăm.

• Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Volumele 1 și 2 descriu familiile de instrucțiuni numite și CPUID; Volumul 3 descrie starea, paginarea, VMX și controalele de protecție. Documentația de arhitectură nu stabilește suportul pentru un anumit model.
• x86-64 psABI: niveluri de arhitectură și microarhitectură de procesor · Machine Interface, Processor Architecture: tabel de caracteristici de bază și cumulative v2/v3/v4, verificări ale stării SO și recomandări de implementare.