c - 在 C 中实现互斥锁

Question

我试图在 C 中创建一个非常简单的自旋锁互斥锁，但出于某种原因，我遇到了两个线程同时获取锁的情况，这本不应该是可能的。它在多处理器系统上运行，这可能就是出现问题的原因。知道为什么它不起作用吗？

void mutexLock(mutex_t *mutexlock, pid_t owner)
{
int failure = 1;
while(mutexlock->mx_state == 0 || failure || mutexlock->mx_owner != owner)
{
    failure = 1;
    if (mutexlock->mx_state == 0)
    {
        asm(
        "movl    $0x01,%%eax\n\t"      // move 1 to eax
        "xchg    %%eax,%0\n\t"         // try to set the lock bit
        "mov     %%eax,%1\n\t"         // export our result to a test var
        :"=r"(mutexlock->mx_state),"=r"(failure)
        :"r"(mutexlock->mx_state)
        :"%eax"
        );
    }
    if (failure == 0)
    {
        mutexlock->mx_owner = owner; //test to see if we got the lock bit
    }
    } 
}

Answer 1

首先，您将在第一次执行 while() 条件时测试未初始化的变量(失败)。

您的实际问题是您告诉 gcc 为 mx_state 使用寄存器 - 这显然不适用于自旋锁。尝试:

    asm volatile (
    "movl    $0x01,%%eax\n\t"      // move 1 to eax
    "xchg    %%eax,%0\n\t"         // try to set the lock bit
    "mov     %%eax,%1\n\t"         // export our result to a test var
    :"=m"(mutexlock->mx_state),"=r"(failure)
    :"m"(mutexlock->mx_state)
    :"%eax"
    );

请注意 asm volatile 在这里也很重要，以确保它不会被提升到 while 循环之外。