Semantics of volatile _Atomic

Generally _Atomic does not imply semantics of volatile, i.e. operations on the atomic object are not observable side effects that the compiler needs to preserve.

As a consequence the compiler can optimize e.g.

Plain text
Copy to clipboard
Open code in new window
EnlighterJS 3 Syntax Highlighter
<code>void f(_Atomic int* x) {
atomic_fetch_add_explicit(x, 0, memory_order_relaxed);
}
</code>
<code>void f(_Atomic int* x) { atomic_fetch_add_explicit(x, 0, memory_order_relaxed); } </code>
void f(_Atomic int* x) {
    atomic_fetch_add_explicit(x, 0, memory_order_relaxed);
}

to a no-op. And indeed Clang does perform this optimization, while GCC and MSVC do not.

I think it is expected that _Atomic and volatile semantics can be combined by combining the qualifiers, i.e. my expectation is that

Plain text
Copy to clipboard
Open code in new window
EnlighterJS 3 Syntax Highlighter
<code>void f(volatile _Atomic int* x) {
atomic_fetch_add_explicit(x, 0, memory_order_relaxed);
}
</code>
<code>void f(volatile _Atomic int* x) { atomic_fetch_add_explicit(x, 0, memory_order_relaxed); } </code>
void f(volatile _Atomic int* x) {
    atomic_fetch_add_explicit(x, 0, memory_order_relaxed);
}

forces the compiler to emit an instruction in f that implements a read-modify-write operation on x.

But interestingly Clang only behaves partially in the way I would expect it to. Clang emits:

Plain text
Copy to clipboard
Open code in new window
EnlighterJS 3 Syntax Highlighter
<code>f:
mfence
mov eax, dword ptr [rdi]
ret
</code>
<code>f: mfence mov eax, dword ptr [rdi] ret </code>
f:
        mfence
        mov     eax, dword ptr [rdi]
        ret

There is a load instruction, but no store to the memory. In particular this is not an atomic RMW.

While this may simply be a bug, I wonder what guarantees one should have on a volatile atomic RMW operation. Volatile access shall be evaluated strictly according to the rules of the abstract machine, however “access” is defined in §3.1 of ISO C draft N3220 as:

<execution-time action> to read or modify the value of an object

which seemingly does not take into account an atomic RMW operation as an individual access.

Is the implementation supposed to guarantee that an atomic volatile RMW operation will result in both the equivalent of a volatile read and a volatile modification on the atomic object? And are they supposed to be guaranteed to be combined into one RMW access (in an implementation-defined manner) rather than an individual read and write? Or is all of this implementation-defined?


I posted an analogues question for C++ here, although there are other specification issue in the C++ case which that question focuses on.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật