标签：bsp 私有 锁定 data 写入 例子 通过 ptr 实现
什么是同步机制?
为什么需要同步机制?
当计算机只运行一个线程的时候,自然不需要同步。所有的资源都是这个线程独享。那么就不会有任何竞争。
但是当计算机出现了多个线程的时候,那么就出现了各种麻烦,为了处理这些麻烦我们就需要使用一些办法来解决这些麻烦。
多线程引出的麻烦(对资源的竞争导致的出错) :
设想存在A,B两个线程。对同一数据C进行修改。首先A读取数据C,得知C=13。这时候发生了线程切换。切换为B,然后B读取C,得知C=13。然后修改C,将C减少1,最后保存C。这时候C为12。执行结束后,又切换回A,A将C增加1,但是A得知的C是13,于是C=13+1=14。保存C。这时候C=14。
将上述例子代入生活中来说 ：首先A本来是从存钱罐里塞进去了一块钱,B拿出了一块钱。但是最终结果确实C从13元变成14元了。莫名其妙多了一块钱了!
如何实现同步机制?
原子操作 : 原子操作的意思就是不可切割,不可打断的操作。
CPU层面的原子操作 : 对于CPU而言,一条机器指令(机器指令和汇编指令是一一对应的关系,所以后面的例子我会采取汇编指令代替机器指令)就是一个原子操作。因为中断随时有可能发生,但只会发生在两句机器指令之间,而不会在一句机器指令执行到一半就发生,这是不被允许的(被动的进程切换就是通过时钟中断处理程序来实现的)。
CPU层面如何实现原子操作？
多种情况分析:
例1) 多核CPU对自己的寄存器进行修改 : 不存在公共资源的竞争,因为寄存器是CPU私有的(每个CPU都有自己的寄存器),其它的CPU无法直接访问。
例2) 单核CPU对自己的寄存器进行修改 : 同上
例3) 单核CPU对内存(公共变量)进行修改 : 因为只有一个CPU,一个内存,也就可以理解为内存是CPU私有的。
例4) 多核CPU对同一地址的物理内存(公共变量)进行修改 :
这时候会存在公共资源的竞争,我们可以简单地把CPU修改内存的内容分为三步 :
1) 读取对应内存上的内容
2) 用内容进行计算
3) 将结果写入对应内存
cpu0的任务是将内存1111的值+1:inc word ptr ds:[1111]
cpu1的任务是将内存1111的值-1 : dec word ptr ds:[1111]
那么就回到了我们之前提到的例子 : 多线程引出的麻烦(对资源的竞争导致的出错)
什么是总线锁 : 就是使用处理器提供的一个LOCK信号，当一个处理器在总线上输此信号时，其他处理器的请求将被阻塞住，那么该处理器可以独占共享内存。
解决策略 : 在进行操作 1）之前,先使用总线锁锁定这段内存(例如 : 1111 ~ 1113)。使得其他CPU无法对该内存操作,当操作 3) 结束,就释放这段内存的总线锁。
那么CPU层面的原子操作的支持也就形成了 : 一条机器指令就是一个原子操作。
软件层面的原子操作 :
原子整数 ： 既然机器指令允许直接对内存进行算术运算,那么直接设置一个宏或内联函数,使用汇编操作该变量即可达成原子整数了。
标签：bsp 私有 锁定 data 写入 例子 通过 ptr 实现
原文地址：https://www.cnblogs.com/vizdl/p/12247200.html
