【并发编程046】对于同步方法,处理器如何实现原子操作?

对于同步方法,处理器如何实现原子操作?

处理器提供总线锁定和缓存锁定两个机制来保证复杂 内存操作的原子性。

总线锁定：

如果多个处理器同时对非同步共享变量进行读改写操作 （i++就是经典的读改写操作） ， 那么共 享变量就会被多个处理器同时进行操作， 这样读改写操作就不是原子的， 操作完之后共享变量的 值会和期望的不一致 。原因可能是多个处理器同时从各自的缓存中读取变量i， 分别进行加1操作， 然后分别写入系统内存中。

对于同步方法操作i++时， 部分处理器使用总线锁就是来解决这个问题的 。所谓总线锁就是使用 处理器提供的一个 LOCK＃信号 （参见93题的Lock汇编指令） ， 当一个处理器在总线上输出此信 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， 只不过总线锁定开销很 大。

缓存锁定：

所谓“缓存锁定”是指内存区域如果被缓存在处理器的缓存 行中， 并且在Lock操作期间 被锁定， 那么当它执行锁操作回写到内存时， 处理器不在总线上声 言LOCK＃信号， 而是修改内 部的内存地址， 并允许它的缓存一致性机制来保证操作的原子 性， 因为缓存一致性机制会阻止同 时修改由两个以上处理器缓存的内存区域数据， 当其他处理器回写已被锁定的缓存行的数据时 ， 会使缓存行无效.