澄清pthread互斥体所涉及的全内存障碍

Question

我听说在处理互斥锁时，必要的内存屏障由pthread API本身处理。我想了解更多有关此事的细节。

1. 这些说法是否属实，至少在最常见的架构上是什么？
2. 编译器是否识别此隐式屏障，并避免在生成代码时重新排序操作/从本地寄存器读取？
3. 何时应用了内存屏障：成功获取互斥锁后和释放后？

Answer 1

POSIX规范列出了必须"synchronize memory with respect to other threads"的功能，其中包括pthread_mutex_lock()和pthread_mutex_unlock()等功能。

在Appendix A.4.11中，拼写出“同步记忆”的功能：

• ...必须由高级编译系统识别，以便内存操作和对这些函数的调用不会通过优化重新排序;以及

• ...可能必须添加内存同步指令，具体取决于特定的计算机。

永远不会明确指出隐含哪种内存同步指令 - 隐式规范是如果你使用一对“同步指令”来确保一个线程中的读取必须在另一个线程中写入之后发生，那么你的程序将正常运行。这包括编译器和架构重新排序效果。