一、背景

又是关于汇编，头真是大，当年欠吴旭老师的汇编终究还是要还的。
在看nws源码的时候，里面有这样一段代码

static __inline__ unsigned long   
atomic_cmp_set(volatile void *ptr, unsigned long old, 
                    unsigned long set)
{
    unsigned long prev;

    __asm__ volatile(LOCK"cmpxchgq %2,%1"
             : "=a"(prev), "+m"(*(volatile long *)(ptr))
             : "r"(set), "0"(old)
             : "memory");

    return prev;
}

二、基础知识

这段代码是内嵌汇编代码（C与C++代码混合在一起叫内嵌汇编），为什么要使用内嵌汇编代码？可以大大的提升代码的运行速度，在nginx中广泛应用了CAS(compare-and-swap)操作来完成进程同步，也就是nginx的无锁机制，linux内核大量代码亦是如此（比如include/asm-i386/cmpxchg.h）

2.1 内嵌汇编常识介绍

​​ GCC在C语言中内嵌汇编 asm volatile​​

内嵌汇编模板
 asm ( assembler template

      : output operands               (optional)

      : input operands                (optional)

      : list of clobbered registers   
        (optional)   
);

2.2 cmpxchgq

cmpxchg是汇编指令
作用：比较并交换操作数.
如：CMPXCHG r/m,r 将累加器AL/AX/EAX/RAX中的值与首操作数（目的操作数）比较，如果相等，第2操作数（源操作数）的值装载到首操作数，zf置1。如果不等，首操作数的值装载到AL/AX/EAX/RAX并将zf清0

2.3 代码分析

以上面cmpxchg汇编为例， LOCK”cmpxchgq %2,%1” 就是汇编指令， output operands和inpupt operands指定参数，它们从左到右依次排列，用’,’分割，编号从0开始。，(prev)对应0，(* (volatile long )(ptr))对应1，(set)对应2，(old)对应3，如果在汇编中用到”%2”，那么就是指代set，”%1”指代 ( (volatile long *)(ptr))。
“=a”(prev) 和 “0”(old) 用的寄存器都是eax

一般cmpxchg有两种存在形式
cmpxchg bx, cx:
如果AX与BX相等，则CX送BX且ZF置1；否则BX送AX，且ZF清0
换成AT&T的格式就是
由于ATT汇编与Intel不同，操作数2，和操作数1互换。
cmpxchg %cx, %bx

针对代码解释
比较old和(* (volatile long * )(ptr))的值，如果相同，ZF标志被设置，同时set的值被写到(* (volatile long * )(ptr))，否则，清ZF标志，并且把(* (volatile long *)(ptr))的值写回 old。

在理解不了看看这个
/*
* “cmpxchgl r, [m]”:
*
* if (eax == [m]) {
* zf = 1;
* [m] = r;
* } else {
* zf = 0;
* eax = [m];
* }
*/

这篇文章也可以帮助理解：
​cpu cmpxchg 指令理解 (CAS)​​