CAS原理之缓存一致性

原文地址

https://blog.csdn.net/yu280265067/article/details/50986947?utm_source=blogxgwz0

相关解释

CAS原子性操作的原理：

上述栗子可见，最终java调用的是Unsafe类的CAS方法，该方法是native方法，它的实现是C++写的（unsafe.cpp）

public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);

unsafe.cpp实现

UNSAFE_ENTRY(jboolean, Unsafe_CompareAndSwapInt(JNIEnv *env, jobject unsafe, jobject obj, jlong offset, jint e, jint x))
  UnsafeWrapper("Unsafe_CompareAndSwapInt");
  oop p = JNIHandles::resolve(obj);
  jint* addr = (jint *) index_oop_from_field_offset_long(p, offset);
  return (jint)(Atomic::cmpxchg(x, addr, e)) == e;
UNSAFE_END

inline jint     Atomic::cmpxchg    (jint     exchange_value, volatile jint*     dest, jint     compare_value) {
  int mp = os::is_MP();
  __asm__ volatile (LOCK_IF_MP(%4) "cmpxchgl %1,(%3)"
                    : "=a" (exchange_value)
                    : "r" (exchange_value), "a" (compare_value), "r" (dest), "r" (mp)
                    : "cc", "memory");
  return exchange_value;
}

在第三行可以看到，是通过cmpxchgl这个指令在CPU级完成CAS操作的，该指令在多核情况下依旧不能保证原子性

LOCK_IF_MP(%4)：在多核的情况下添加一条lock指令；所以多核下相当于lock cmpxchgl ，有了它就能保证原子性了

lock指令会锁定CPU的缓存行或者锁总线

概括：

 CAS操作调用的是unsafe类的CAS方法，该方法是native方法，底层实现通过cmpxchgl这个指令在CPU级完成CAS操作的

在多核下还需添加一条lock指令；即lock cmpxchg 来保障原子性；lock指令会锁定CPU的缓存行或者锁总线