互斥的硬件支持

中断禁用

单处理器机器中，并发进程不能重叠只能交替，因此保证互斥，主要保证进程不被中断就可以了

禁用中断临界区启用中断其他部分

专用机器指令

• test_and_set

  #include 
        
         #include 
         
          #include 
          
           #include 
           
            std::atomic_flag lock = ATOMIC_FLAG_INIT;void f(int n){    for (int cnt = 0; cnt < 100; ++cnt) {        while (lock.test_and_set(std::memory_order_acquire))  // acquire lock             ; // spin        std::cout << "Output from thread " << n << '\n';        lock.clear(std::memory_order_release);               // release lock    }}int main(){    std::vector
            
              v;    for (int n = 0; n < 10; ++n) {        v.emplace_back(f, n);    }    for (auto& t : v) {        t.join();    }}
            
           
          
         
        

  在所有并发进程之前将flag设置为false，每次test_and_set都会设置flag是true，然后自动返回原始值
  • 原始值为false，则还未锁，可以上锁并进入临界区，需要离开临界区时重新将flag设置为false
  • 原始值为true，则已上锁
  详见

• compare_and_swap

  template< class T >bool atomic_compare_exchange_strong_explicit( volatile std::atomic
        
         * obj,                                               typename std::atomic
         
          ::value_type* expected,                                               typename std::atomic
          
           ::value_type desired,                                              std::memory_order succ,                                               std::memory_order fail ) noexcept;
          
         
        

  compare_and_swap(obj, expected, desire)简称CAS，是一种乐观锁。
  先检查obj所指的值是否和expected所指的值相同
  • 若相同则将obj所指的值更新为desire，返回true
  • 若不同则将expectd所指的值更新为obj所指的值，返回false

  详见

无锁栈与无锁队列的实现

参考