C++11 原子：将它们与内存映射 I/O 一起使用是否有意义，或者甚至可能？
C++11 atomics: does it make sense, or is it even possible, to use them with memory mapped I/O?
据我了解，C volatile 和用于内存栅栏的可选内联 asm 已用于在内存映射 I/O 之上实现设备驱动程序。 Linux 内核中可以找到几个示例。
如果我们忘记了未捕获异常的风险（如果有的话），用 C++11 原子替换它们是否有意义？或者，这可能吗？
据我了解阅读参考资料 std::atomic 旨在管理对内存的多线程访问（并发性等）。但据我所知，正如你所说，volatile 是为内存映射 I/O 和信号处理等设计的。因此，volatile 对原子访问没有影响，如果单独使用，也不能解决原子访问等多线程访问问题。反之亦然——原子不提供 volatile 的特性。
因此，您的问题的简短答案是否定的。
通常，您可以用原子替换内存栅栏，但不能 volatile，除非它与栅栏一起使用，专门用于线程间通信。
关于内存映射 I/O 原子性不够的原因是：
volatile 向您保证程序中对该变量的所有内存访问确实会发生，并且它们会完全按照您指定的顺序发生（在单个线程中）。 std::atomic 仅保证您的程序的行为 就好像 所有这些内存访问都发生了（根据 C++ 的内存模型，它不知道内存映射 I/O) 并且 - 根据指定的内存顺序 - 好像 它们以指定的顺序发生。
实际上，这意味着编译器可以，例如用单次写入替换对同一（非易失性）原子的连续写入（如果其间没有其他同步），读取也是如此。如果不使用读取的结果，它甚至可以完全消除读取（尽管编译器可能仍必须发出内存屏障）。
在更理论的层面上，如果您的编译器可以证明您的程序所做的所有操作都返回 42，则允许将其转换为一条指令，而不管您的程序在该过程中使用了多少线程和原子。如果您的程序使用 volatile 变量则不是这种情况。
编辑：例如This paper 显示了允许编译器应用于原子循环变量的一些可能的（并且可能是意外的）优化。
据我了解，C volatile 和用于内存栅栏的可选内联 asm 已用于在内存映射 I/O 之上实现设备驱动程序。 Linux 内核中可以找到几个示例。
如果我们忘记了未捕获异常的风险（如果有的话），用 C++11 原子替换它们是否有意义？或者，这可能吗？
据我了解阅读参考资料 std::atomic 旨在管理对内存的多线程访问（并发性等）。但据我所知，正如你所说，volatile 是为内存映射 I/O 和信号处理等设计的。因此，volatile 对原子访问没有影响，如果单独使用，也不能解决原子访问等多线程访问问题。反之亦然——原子不提供 volatile 的特性。
因此，您的问题的简短答案是否定的。
通常，您可以用原子替换内存栅栏，但不能 volatile，除非它与栅栏一起使用，专门用于线程间通信。
关于内存映射 I/O 原子性不够的原因是：
volatile向您保证程序中对该变量的所有内存访问确实会发生，并且它们会完全按照您指定的顺序发生（在单个线程中）。std::atomic仅保证您的程序的行为 就好像 所有这些内存访问都发生了（根据 C++ 的内存模型，它不知道内存映射 I/O) 并且 - 根据指定的内存顺序 - 好像 它们以指定的顺序发生。
实际上，这意味着编译器可以，例如用单次写入替换对同一（非易失性）原子的连续写入（如果其间没有其他同步），读取也是如此。如果不使用读取的结果，它甚至可以完全消除读取（尽管编译器可能仍必须发出内存屏障）。
在更理论的层面上，如果您的编译器可以证明您的程序所做的所有操作都返回 42，则允许将其转换为一条指令，而不管您的程序在该过程中使用了多少线程和原子。如果您的程序使用 volatile 变量则不是这种情况。
编辑：例如This paper 显示了允许编译器应用于原子循环变量的一些可能的（并且可能是意外的）优化。