MUTEX 进程同步 - 为什么公共锁变量不起作用？

Question

在我的大学 powerpoint 幻灯片中，老师写道，这个 MUTEX 问题的解决方案不起作用。为什么？

lock = true表示临界区已经有进程

Process1 检查锁并发现它是假的
Process2 中断 Process1
Process2 检查锁，它仍然是 false
进程2设置lock为true并进入临界区
Process1 CHECKS lock AGAIN，将其设置为true并进入临界区。（怎么？为什么读的不是真的，所以进不去？）

Answer 1

假设您的 'lock' 变量只是一个变量，那么检查变量值然后有条件地设置该变量的代码可以是多个指令。

考虑以下伪代码实现：

将'locked'读入寄存器A
将寄存器 A 与零进行比较
如果比较为假，则跳到最后
将“1”写入'locked'。

例如，在 C# 中考虑以下代码：

public static class Program
{
    private static int locked = 0;

    private static bool GetLock()
    {
        if( locked == 0 )
        {
            locked = 1;
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
}

并考虑其反汇编：

            if( locked == 0 )
00000000  cmp         dword ptr [0003E4F0h],0 
00000007  jne         0000000000000019 
            {
                locked = 1;
00000009  mov         dword ptr [0003E4F0h],1 
                return true;
00000013  mov         eax,1 
00000018  ret 
            }
            else
            {
                return false;
00000019  xor         eax,eax 
0000001b  ret

现在考虑当两个线程同时尝试执行此操作时会发生什么：

线程1：读到'locked'为0，进入'if'语句
OS 线程调度程序决定更改 CPU
OS 将线程 2 放在 CPU.
线程2：读到'locked'为0，进入'if'语句
线程 2：将“1”写入 'locked' 以指示它已获取它。
线程 2：returns true 表明它获得了它。
OS 线程调度程序决定更改 CPU
OS 将线程 1 放在 CPU.
线程1：已经在'if'语句中，所以它执行下一条指令
线程 1：将“1”写入 'locked' 以指示它已获取它
- 但是糟糕，该变量已经设置为 1，因为其他人获取了它。
线程 1：returns true 表明它认为它获得了锁（它没有）。

现在无论线程 1 和线程 2 正在做什么工作（可能更新内存中的帐户余额）都将相互覆盖。如果这两个线程正在尝试 post 两个事务 - 添加 1000，并删除 500 - 现在他们没有独占访问会发生什么：

线程 1：从帐户余额中读取“1000”。
线程 2：从帐户余额中读取“1000”。
线程 1：计算新余额 1000 + 1000 = 2000。
线程 2：计算新余额 1000 - 500 = 500。
线程1：将新余额2000写入内存。
线程2：将新余额500写入内存。

现在由于线程错误，我的帐户余额少了 1000 美元。

MUTEX 进程同步 - 为什么公共锁变量不起作用？

MUTEX process synchronization - why does common lock variable not work?

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