单词周围的互斥体读写

Question

如果你有一个多线程应用程序，在线程之间共享一个字变量（即 - 32位系统上的32位数据类型），是否有必要使用互斥锁来保护对该字的读写？ / p>

Answer 1

通常，是，您应该使用互斥锁同步访问权限。即使您认为对内存位置的写入是“原子”的，CPU也可能会重新排序读取和写入该内存的指令，从而导致不必要的行为。此外，在多核或多CPU系统上，如果没有同步，其他内核/ CPU可能无法立即看到对共享内存位置的写入。

有关更多信息，请参阅维基百科有关Memory Barrier的文章。

Answer 2

而不是谈论缓存，多核，乱序执行等。我只是提供一个简单的例子来说明你为什么要使用互斥（或其他一些互斥技术，例如中断操作）等等。）

为了将变量递增1 - 至少在我处理的大多数架构中 - 你必须从内存中读取值到寄存器，调整寄存器中的值，然后将其写回内存。假设我们有2个线程，高优先级A和低优先级B.采取这种情况：

• 线程B从存储器读取“x”到寄存器（值为5）。
• 线程B将寄存器递增到值6。
• 线程A先占线程B。
• 线程A将“x”读入寄存器（值在内存中仍为5，对吗？）。
• 线程A将寄存器增加到值6。
• 线程A将值6写回内存
• 线程A进入睡眠状态。
• 线程B唤醒，并将其寄存器值6写回内存。

现在两个线程都增加了值，但它只增加了一个。

如果这是电梯楼层数，感知到的心跳次数，或航天飞机倒计时值（好的，那将是一个减量），我们可能会遇到问题。

请注意，有些架构（通常是CISC）可以原子地执行此增量操作，最好不要做出这个假设（hello，portability＆amp; correctness）。

注意：在某些情况下 - 但不要执行此操作 - 如果您有一位作家，则可以在没有互斥锁的情况下离开多个读者。例如，可能ISR增加了滴答计数或其他任何内容，其他线程/任务来自＆amp;经常阅读。

我想我想说的是保护共享数据总是一个好主意，即使你认为没有它也可以逃脱。如果你想“去突击队”，你真的必须知道你在做什么，即便如此，当它被移植到一个新的架构时，明天也会破坏相同的代码。