Question

在golang中，如果两个goroutine读写没有互斥体和原子的变量，则可能会导致数据竞争。

使用命令go run --race xxx.go将检测比赛点。

在src / sync / mutex.go中实现Mutex时，请使用以下代码

       func (m *Mutex) Lock() {
   // Fast path: grab unlocked mutex.
   if atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state, 0, mutexLocked) {
       if race.Enabled {
           race.Acquire(unsafe.Pointer(m))
       }
       return
   }

   var waitStartTime int64
   starving := false
   awoke := false
   iter := 0
   old := m.state     // This line confuse me !!!
       ......

代码old := m.state使我感到困惑，因为m.state是由不同的goroutine读写的。

以下功能测试明显有竞态条件问题。但是，如果我将其放在Mutex.go中，则不会有种族状况检测到。

# mutex.go
func Test(){
    a := int32(1)
        go func(){
                atomic.CompareAndSwapInt32(&a, 1, 4)
        }()
        _ = a
}

如果将其放在src / os / exec.go之类的其他软件包中，则将检测到条件竞争问题。

package main

import(
    "sync"
    "os"
)
func main(){
    sync.Test()        // race condition will not detect
    os.Test()          // race condition will detect
}

Answer 1

首先，golang源始终会发生变化，因此，请确保我们正在寻找相同的东西。在

处获取版本1.12

https://github.com/golang/go/blob/release-branch.go1.12/src/sync/mutex.go

如您所说，锁定功能开始

func (m *Mutex) Lock() {
    // fast path where it will set the high order bit and return if not locked
    if atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state, 0, mutexLocked) {
        return
    }
    //reads value to decide on the lower order bits
    for {
        //if statements involving CompareAndSwaps on the lower order bits
    }
}

CompareAndSwap在做什么？它在int32中看起来很原子，如果为0，则将其交换为MutexLocked（上面定义为const的1）并返回true，表示交换了它。然后它立即返回。那是它的捷径。 goroutine获得了锁，现在它正在运行，可以开始运行它的受保护路径。

如果已经为1（mutexLocked），则不交换它，并返回false（不交换）。

然后，它读取状态并进入一个循环，进行原子比较并交换以确定其行为。

可能的状态是什么？从const块中看到的锁定，唤醒和饥饿的组合。

现在，根据goroutine在等待列表上等待了多长时间，它将优先考虑何时再次检查互斥体是否空闲。

但还要注意，只有Unlock（）才能将MutexLocked位设置回0。在Lock（）CAS循环中，唯一设置的位是挨饿和唤醒的位。是的，您可以有多个读取器，但随时只有一个写入器，并且该写入器是持有互斥锁并正在执行其保护的那个位直到调用Unlock（）为止的路径。查看this article了解更多详细信息。

Answer 2

通过反汇编二进制输出文件，不同包中的Test函数生成不同的代码。

原因是编译器禁止在同步包中生成竞争检测工具。

代码是：


var norace_inst_pkgs = []string{"sync", "sync/atomic"}  // https://github.com/golang/go/blob/release-branch.go1.12/src/cmd/compile/internal/gc/racewalk.go
``

互斥体的golang实现中是否存在竞争条件-在没有原子函数的情况下读取m.state

2 个答案: