¿Puedo atómicamente incrementar un contador de 16 bits en sistemas x86 / x86_64?

Question

Quiero ahorrar memoria mediante la conversión de un contador de 32 bits existente a un contador de 16 bits. Este contador se incrementa atómicamente / decrementa. Si hago esto:

1. ¿Qué instrucciones hacen que utilizo para atomic_inc (uint16_t x) en x86 / x86_64?
2. ¿Es esta fiable en máquinas multi-procesador x86 / x86_64?
3. ¿Hay una penalización de rendimiento para pagar en cualquiera de estas arquitecturas para hacer esto?
4. Si es así para (3), ¿cuál es la penalización en el rendimiento esperado?

Gracias por sus comentarios!

Answer 1

Aquí hay una que utiliza extensiones de montaje del CCG, como una alternativa a la respuesta de Steve Delphi:

uint16_t atomic_inc(uint16_t volatile* ptr)
{
    uint16_t value(1);
    __asm__("lock xadd %w0, %w1" : "+r" (value) : "m" (*ptr));
    return ++value;
}

Cambiar el 1 con -1, y el ++ con --, por decremento.

Answer 2

Esta es una función de Delphi que funciona:

function LockedInc( var Target :WORD ) :WORD;
asm
        mov     ecx, eax
        mov     ax, 1
   Lock xadd    [ecx], ax
        Inc     eax
end;

Creo que se puede convertir a cualquier idioma que necesite.

Answer 3

La forma más sencilla de realizar un aumento atómica es la siguiente (esto es ASM en línea):

asm
  lock inc dword ptr Counter;
end;

donde J es un número entero. Esto aumentará directamente en contra de su posición de memoria.

He probado esto con la fuerza bruta y funciona 100%.

Answer 4

Para responder a las otras tres preguntas:

1. No ha encontrado una manera de hacer una lista numerada a partir de 2
2. Sí, esto es fiable en un entorno multiprocesador
3. Sí, hay una penalización de rendimiento
4. Las "LOCK" bloqueos de prefijos abajo los autobuses, no sólo para el procesador, pero para cualquier hardware externo, que puede que desee acceder al bus a través de DMA (almacenamiento masivo, gráficos ...). Por lo que es lento, por lo general ~ 100 ciclos de reloj, pero puede ser más costoso. Pero si usted tiene "megabytes" de los contadores, es probable, que se enfrentará a un fallo de caché, y en este caso, tendrá que esperar unos ~ 100 relojes de todos modos (el tiempo de acceso a memoria), en caso de un fallo de página, varias cien, por lo que la cabeza de bloqueo no podría ser importante.