CAS与原子操作

什么是原子操作?
  • 原子操作是一种在执行过程中不会被中断的操作。它要么完全执行成功,要么完全不执行,确保在操作完成之前其他线程不会看到操作的中间状态。
原子操作的实现
  1. CAS

    • CAS是由 CPU 提供的原子指令 。在硬件级别 上确保操作的原子性。不涉及上下文切换,性能高
    • 主要用途:单个变量更新
  2. posix锁机制:mutex互斥锁、spinlock自旋锁

    • 互斥锁依赖CAS,且涉及上下文切换,开销大
    • 主要用途:保护代码临界区,涉及多条cpu指令和变量的更新
  3. std::atomic

    • C++ 提供了 std::atomic 类,即原子变量 。它封装了底层的原子指令c++对原子变量的操作确保原子性

    • 基于cas实现

    • std::atomic 的内存序

    • std::atomic 还提供了内存序(memory ordering)选项,这决定了原子操作的可见性和顺序约束。例如:

    • memory_order_relaxed:不提供额外的同步或顺序保证。

    • memory_order_acquire:保证在原子操作之前的操作对当前线程可见。

    • memory_order_release:保证在原子操作之后的操作对其他线程可见。

    • memory_order_acq_rel:同时保证 acquire 和 release 语义。

    • memory_order_seq_cst:提供最严格的顺序保证。

推荐学习 https://xxetb.xetslk.com/s/p5Ibb

相关推荐
有信仰1 天前
操作系统——进程和线程
操作系统
猪哥帅过吴彦祖2 天前
从源码到可执行文件:揭秘程序编译与执行的底层魔法
操作系统·编译原理·编译器
SundayBear2 天前
Autosar Os新手入门
车载系统·操作系统·autosar os
千里镜宵烛2 天前
深入理解 Linux 线程:从概念到虚拟地址空间的全面解析
开发语言·c++·操作系统·线程
OpenAnolis小助手3 天前
朗空量子与 Anolis OS 完成适配,龙蜥获得抗量子安全能力
安全·开源·操作系统·龙蜥社区·龙蜥生态
墨夏4 天前
跨平台开发下的策略模式
设计模式·操作系统
fakerth5 天前
OpenHarmony介绍
操作系统·openharmony
程序员老刘6 天前
操作系统“卡脖子”到底是个啥?
android·开源·操作系统
有信仰6 天前
操作系统——虚拟内存和物理内存
操作系统
望获linux11 天前
【实时Linux实战系列】实时数据流处理框架分析
linux·运维·前端·数据库·chrome·操作系统·wpf