在多线程环境中锁定什么和不锁定什么（信号量和共享内存）答案

【问题标题】：What to lock and what to not lock in a multithreaded environment (semaphores and shared memory)在多线程环境中锁定什么和不锁定什么（信号量和共享内存）
【发布时间】：2011-05-09 20:55:49
【问题描述】：

我正在实现一些简单的生产者/消费者程序，它有一些信号量和共享内存。为简单起见，我们假设我的程序中只有一块共享内存和一个信号量。

起初，我只需要将尝试写入共享内存块的代码视为关键部分。但是由于共享内存块由 1024 字节组成，我不能同时读取所有数据（这不是原子操作），所以当我从中读取时，生产者确实有可能来并开始在其中写入，因此读者将获得一半旧数据，一半新数据。由此，我只能认为我还必须将共享内存读取逻辑放在“信号量”块中。

现在，我有很多看起来像这样的代码：

if (sharedMemory[0] == '0') { ... }

在这种情况下，我只是在内存中寻找一个字符。我想我不必担心为此设置信号量，不是吗？

如果我有类似的东西怎么办

if (sharedMemory[0] == '0' && sharedMemory[1] == '1') { ... }

从我的角度来看，我猜这是 2 个操作，我不得不将其视为关键部分，因此必须在其周围放置一个信号量。我说的对吗？

谢谢！

【问题讨论】：

标签： multithreading locking semaphore shared-memory

【解决方案1】：

从技术上讲，在多核或多处理器系统上，唯一具有原子性的是汇编操作码，这些操作码被明确记录为原子。即使读取单个字节也存在（非常小的）机会，另一个处理器会在您读取它之前出现并对其进行修改，除非在某些情况下处理 CPU 缓存和对齐的内存块（有趣的线程：http://software.intel.com/en-us/forums/showthread.php?t=76744 ，有趣的阅读：http://www.corensic.com/CorensicBlog/tabid/101/EntryId/8/Memory-Consistency-Models.aspx)

您必须要么使用内部保证原子性的类型，要么专门保护多线程多核系统上的访问。

（在 .NET 和 JVM 等 IL 平台上，答案可能会略有不同，因为它们自己保证什么是原子的，什么不是）。

【讨论】：

所以，我不明白你的帖子的结论是什么？我应该锁定所有东西吗？
被记录为原子的函数当然是原子的（假设它们不是错误的）。

【解决方案2】：

绝对锁定非原子操作，并检查两个不同的值算作非原子操作，但如果您的处理器不缓存结果，您可以使用一些技巧来检查最多四个字节或更多字节.您必须考虑如何使用您的数据。但基本上，任何对共享内存的访问都应该有一个信号量。

【讨论】：