如果兩個用戶同時鎖定互斥鎖，會發生什麼情況？

Question

我感興趣的是互斥體如何工作。我認識到他們的每一個網站，我發現目的解釋他們做了什麼，但我一直無法理解在這種情況下會發生什麼：

有同時運行兩個線程，他們試圖鎖定對互斥同時。

這不會是單核的問題，因爲這種情況永遠不會發生，但在多核系統中，我認爲這是一個問題。我看不到任何方法來防止這樣的併發問題，但它們顯然存在。

感謝所有幫助

Answer 1

正確實施互斥鎖時，永遠不會同時鎖定互斥鎖。爲此，您需要一些原子操作（保證是一次發生在對象上的唯一操作），這些操作具有有用的屬性。

一個這樣的操作是在x86架構中的xchg（交換）。例如，xchg eax, [ebp]將讀取地址ebp處的值，將eax中的值寫入地址ebp，然後將eax設置爲讀取值，同時保證這些操作不會與對該地址的併發讀取和寫入交錯。

現在你可以實現一個互斥量。要鎖定，請將1加載到eax，使用互斥鎖的值交換eax，然後查看eax。如果它是1，它已經被鎖定，所以你可能想睡覺，稍後再試。如果是0，則只是鎖定了互斥鎖。要解鎖，只需將值0寫入互斥鎖即可。

請注意，我在這裏粉飾的重要細節。舉例來說，X86的xchg是在單個處理器上搶先式多任務足夠的原子。當你共享多個處理器之間的存儲器（例如，在多核系統），除非你使用lock前綴（例如lock xchg eax, [ebp]，而不是xchg eax, [ebp]），這ensures that only one processor can access that memory while the instruction is executed這是不夠的。

Answer 2

這是不可能的2個線程鎖定系統範圍的互斥，一會鎖定其他將被阻止。

互斥/鎖的語義！確保在任何時候只有一個線程可以在鎖定呼叫之外執行 。第一個線程達到 該調用獲得互斥鎖的鎖定。任何後來的線程都會在調用互斥/鎖的時候阻塞 ！直到擁有鎖 的線程通過互斥/解鎖來釋放鎖！

關於如何實現這一點，請看看test-and-set。

在計算機科學中，檢查並設置指令是用於寫入的存儲器位置，並返回它的舊值作爲 單個原子（即，不可中斷的）操作的指令 。如果多個進程可以訪問相同的內存，並且如果進程當前執行測試並設置，則在第一個進程完成之前，沒有其他進程可以開始另一個進程測試並設置。 CPU可以使用其他電子組件提供的 測試和設置指令，例如 作爲雙端口RAM; CPU也可以自己提供測試和設置指令 。

如果舊值爲0，則調用進程將獲得鎖。它會將 寫入變量1直到發生此情況。