对 int 变量赋值的操作是原子的吗？
内容提要
本文讨论了原子操作和支持原子操作的指令集，单处理器系统中可在一条指令中完成，多处理器系统中需使用特定指令前缀或指令保证原子性。X86架构可使用lock指令前缀实现，ARM架构早期版本使用SWP指令，后来版本使用LDREX和STREX指令。这些指令保证内存访问的原子性。
延伸解读
单核与多核的原子性差异
文章指出，在单处理器系统中，一条指令即可视为原子操作，因为中断只发生在指令之间。但多处理器系统中，多个处理器独立运行，即使单条指令也可能被干扰，因此需要额外的原子指令或前缀。这解释了为什么简单的赋值在单核上安全，在多核上却可能出问题。
X86的lock前缀如何工作
X86通过lock指令前缀锁定前端串行总线，确保指令执行期间独占共享内存。文章引用Intel手册说明，lock前缀只能用于特定指令（如ADD、INC、XCHG等），且XCHG指令总是隐含lock。Linux内核在SMP架构下使用lock前缀，在单处理器下则忽略，体现了对多核并发的针对性处理。
ARM从关中断到独占访存的演进
早期ARM（ARMv6之前）不支持SMP，通过关闭本地中断来保护临界区。SWP指令虽能原子交换，但会阻塞所有处理器访问主存，降低多核性能。ARMv6引入LDREX和STREX独占访存指令，由exclusive monitor监视访问条件，提供更灵活、可扩展的原子更新，取代了SWP。
Q&A
在单处理器系统中，对int变量赋值是原子操作吗？
在单处理器系统中，如果赋值操作能在单条指令内完成，则被视为原子操作，因为中断只发生在指令之间。例如，X86的inc指令可以单条指令完成自增，ARM的SWP和X86的XCHG对单处理器也是原子操作。
多处理器系统中为什么单条指令操作可能不是原子的？
在多处理器系统中，多个处理器独立运行，并发的主题是处理器而非进程。即使操作在单条指令中完成，也可能受到其他处理器的干扰，因此需要额外的机制保证原子性。
X86架构如何保证多处理器环境下的原子操作？
X86使用lock指令前缀锁定前端串行总线（FSB），确保指令执行时独占共享内存，禁止其他处理器的并发访问。lock前缀只能用于特定指令（如ADD、INC、CMPXCHG等），且目标操作数必须是内存操作数。
ARMv6之前的版本如何实现原子操作？有什么局限性？
ARMv6之前通过关闭CPU中断来保护临界区，因为早期ARM不支持SMP。SWP指令用于同步而非原子操作，它会阻塞所有处理器访问主存，降低系统性能，尤其在不同频率的多核系统中。
ARMv6及以后版本引入了什么指令来支持原子操作？
ARMv6引入了LDREX和STREX指令，通过独占访存机制实现原子性。LDREX以独占方式读取内存，STREX在独占条件允许时更新内存并返回成功（0）或失败（1），提供了更灵活和可扩展的同步。
Linux内核中如何针对不同架构实现原子操作？
Linux内核通过宏LOCK_PREFIX区分架构：在SMP架构下，LOCK_PREFIX展开为lock指令前缀；在单处理器架构下，LOCK_PREFIX为空。例如，原子自增和CAS操作（cmpxchg）都使用该宏来保证原子性。
