Question

我明白我使用了互斥锁，但我不明白它是如何工作的。我的意思是它是如何在里面工作的它如何在锁定时排除另一个线程或进程，它如何知道谁是当前所有者等等？有人可以在关于它的好文章上发布链接吗？只是我从程序员的角度找到它的工作原理，而不是它的实现。

Answer 1

实施是特定于平台和语言的。

维基百科列出了几种流行的互斥算法和硬件解决方案。 https://en.wikipedia.org/wiki/Mutual_exclusion

Linux使用futex https://en.wikipedia.org/wiki/Futex

同时检查以前的讨论

How are mutexes implemented?

Answer 2

根据平台/语言，它的实现方式不同。我发现Go的implementation很高兴跟随（不是简单跟随，但或多或少清晰）

在那里，mutex是一个包含两个字段，32位整数的结构：

type Mutex struct {
    state int32
    sema  uint32
}

如果互斥锁尚未锁定，则操作基本上等于比较和交换指令：

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

来自wikipedia的比较和交换是：

在计算机科学中，比较和交换（CAS）是多线程中用于实现同步的原子指令。它将内存位置的内容与给定值进行比较，并且只有它们相同时，才会将该内存位置的内容修改为新的给定值。

函数签名如下所示：

func CompareAndSwapInt32(addr *int32, old, new int32) (swapped bool)

（你问这是怎么回事？How does Compare and Swap work?）

如果互斥锁未解锁，则Lock()方法必须等待（阻止线程），直到它能够成功交换 Mutex的州。

要记住的一点是，内存中的特定且不可变的地址对于保持Mutex正常工作至关重要，也就是说，您无法复制互斥锁的值并将其传递 - 它是/它是指向内存中共享空间的指针。

有一些资源用于构建一个锁本身（虽然我发现golangs或多或少的简短实现足够好）

http://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/threads-locks.pdf

https://www.andrew.cmu.edu/course/15-440-s12/applications/ln/lecture6.html

互斥体的内部结构是什么？

2 个答案: