cmpxchg，特别是PDF you are quoting from讲述了一个不同的故事。Microsoft提供了InterlockedCompareExchange函数，用于执行原子比较和交换操作。还有一个InterlockedCompareExchange intrinsic。
在x86上，这些是使用_InterlockedCompareExchange指令实现的。
但是，通读有关这三种方法的文档，他们似乎在对齐要求上并不一致。
Intel的_InterlockedCompareExchange没有对对齐进行任何说明（除了启用了[[if对齐检查并且进行了未对齐的内存引用，生成了异常）]
lock cmpxchg前缀，它具体指出：>LOCK前缀的完整性受内存字段的对齐方式影响。[>]reference manual内在文档也没有提到对齐，但是（我的重点）
所以Intel似乎说对齐是无关紧要的。无论如何，该操作都是原子操作。
lock function
指出此功能的参数必须在32位边界上对齐；否则，该功能在多处理器x86系统和任何非x86系统上的行为将无法预测。
那有什么作用？_InterlockedCompareExchange的对齐要求仅仅是为了确保该功能即使在InterlockedCompareExchange指令不可用的486之前的CPU上也能正常工作吗？基于以上信息，这似乎很可能，但是我想在确定之前先确定一下。 ：）
或者ISA是否需要对齐以保证原子性，而我只是在Intel参考手册中找错了位置？
Microsoft提供用于执行原子比较和交换操作的InterlockedCompareExchange函数。还有一个_InterlockedCompareExchange内部函数。在x86上，这些是使用...
InterlockedCompareExchange来自1999年，显然已经过时。cmpxchg，特别是PDF you are quoting from讲述了一个不同的故事。例如，在Core-i7处理器上，您仍然必须确保数据不跨越高速缓存行，否则，不能保证操作是原子的。
关于卷3A，系统编程，对于x86 / x64英特尔明确指出：
8.1.1保证原子操作
Intel486处理器（以及更新的处理器）保证以下各项基本的内存操作将始终以原子方式执行：读取或写入字节
读取或写入在16位边界上对齐的单词
- 读取或写入在32位边界上对齐的双字
- 奔腾处理器（以及以后的较新处理器）保证以下各项其他内存操作将始终以原子方式执行：
读取或写入在64位边界上对齐的四字
16位访问适合32位数据总线的未缓存内存位置
- P6系列处理器（以及以后的较新处理器）保证以下各项额外的内存操作将始终以原子方式进行：
对适合缓存的缓存内存进行未对齐的16位，32位和64位访问行
访问跨缓存行和页面边界划分的可缓存内存Intel Core 2 Duo，Intel®Atom™，Intel Core不保证是原子的Duo，Pentium M，Pentium 4，Intel Xeon，P6系列，Pentium和Intel486处理器。Intel Core 2 Duo，Intel Atom，Intel Core Duo，Pentium M，Pentium 4，Intel Xeon，和P6系列处理器提供总线控制信号，允许外部存储器使分裂访问成为原子的子系统；但是，未对齐的数据访问将严重影响处理器的性能，应避免]
这并不奇怪，向后兼容意味着用14年前的手册编写的软件仍可以在当今的处理器上运行。现代CPU甚至有一个专门用于分割Volume-3A检测的性能计数器，因为它是如此昂贵。 （核心不能在操作期间仅保持对单个高速缓存行的独占访问；它的确必须执行类似传统总线锁定的操作）。
您猜测仅适用于没有
lock cmpxchg的486之前的系统可能是正确的；那里需要一个不同的机制，这可能需要围绕纯负载或纯存储进行某种锁定。 （还请注意，486lock与lock cmpxchg有所不同，cmpxchg（currently-undocumented opcode）与586 Pentium是新的； Windows可能仅在P5 Pentium上使用了0f a7，但我不知道。）这也许可以解释某些x86上的怪异现象，但并不意味着现代x86上的怪异现象。[Intel®64和IA-32体系结构软件开发人员手册第3卷（3A）：系统编程指南2013年1月
8.1.2.2软件控制的总线锁定要显式强制使用LOCK语义，在用于修改内存位置时，软件可以将LOCK前缀与以下说明配合使用。 [...]
•交换指令（XADD，CMPXCHG和CMPXCHG8B）。•XCHG指令自动假定为LOCK前缀。•[...]
[...]总线锁的完整性不受总线对准的影响内存字段。在多个总线周期内都遵循LOCK语义根据需要更新整个操作数。但是，建议使锁定的访问在其自然边界上对齐以更好地进行系统性能：
•8位访问的任何边界（锁定或其他）。•16位边界，用于锁定字访问。•用于锁定双字访问的32位边界。•用于锁定四字访问的64位边界。
有趣的事实：modern
cmpxchg(0f b1)，因此可用于单核系统上的多线程。
即使未对齐，它仍然是原子的。中断（完全在中断之前或之后），并且只有其他设备（例如DMA）读取的内存才会出现中断。但是，这样的访问也可能会看到加载和存储之间的分离，因此，即使旧的Windows确实将其用于单核系统上更有效的InterlockedCompareExchange，它仍然不需要为正确性而对齐，而仅需要性能。如果可以将其用于硬件访问，则Windows可能不会这样做。如果库函数需要执行与
cmpxchg分开的纯加载，这可能是有道理的，但不需要这样做。 （如果未内联，则32位版本必须从堆栈中加载其args，但这是私有的，不能访问共享变量。）请参阅0f b1：自然对齐对于性能很重要，并且在x64体系结构上是必需的（因此，它不仅是PRE-x86系统，而且是POST-x86系统-x64仍然是一个小众市场，但毕竟它越来越受欢迎；-);这可能就是Microsoft按要求对其进行记录的原因（很难找到有关MS是否已决定通过启用对齐检查来强制对齐问题的文档-可能因Windows版本而异；通过在文档中声称需要对齐，MS保留了在某些版本的Windows中强制使用它的自由，即使他们没有在其他版本上强制使用它。]Microsoft的互锁API也适用于ia64（尽管它仍然存在）。 ia64上没有锁定前缀，只有cmpxchg.acq和cmpxchg.rel指令（或fetchadd和其他类似的野兽），如果我没记错的话，这些都需要对齐。
cmpxchg，特别是PDF you are quoting from讲述了一个不同的故事。这并不奇怪，向后兼容意味着用14年前的手册编写的软件仍可以在当今的处理器上运行。现代CPU甚至有一个专门用于分割Volume-3A检测的性能计数器，因为它是如此昂贵。 （核心不能在操作期间仅保持对单个高速缓存行的独占访问；它的确必须执行类似传统总线锁定的操作）。