本文接上一篇文章继续介绍如何实现同一时间只允许一个进程进入临界区的机制。本文主要介绍TSL指令。

方案汇总

  1. 屏蔽中断
  2. 锁变量
  3. 严格轮换法
  4. TSL指令
  5. Peterson解法

一、What is TSL

TSL是Test and Set Lock的缩写。要实现TSL需要硬件的支持。

硬件指令：

TSL RX, LOCK

该指令所做的事情：

  • 读取Lock的值
  • 把读到的值存入寄存器RX中
  • 然后给LOCK设置一个非0的值（设置到LOCK对应的内存中）

以上三个步骤是一个不可拆分的原子操作，执行该指令的CPU将会锁住内存总线（memory bus），所以在该指令执行完成之前其他CPU是无法访问内存的。

二、TSL和中断屏蔽的区别

当一个CPU将中断屏蔽后，只影响当前屏蔽中断的CPU，其他CPU还是依然可以照样访问内存的（想要中断）。唯一一个当一个CPU在访问内存时阻止其他CPU访问内存的方法就是将内存总线锁住，这个需要硬件的支持，TSL可以达到该目的。

三、利用TSL完成进程间互斥

进入临界区

  1. 如果LOCK的值为0，则将LOCK的值设置为1，且进入临界区
  2. 如果LOCK的值为1，则一直循环等待
  3. 如果多个进程同时调用TSL，利用TSL的特性：只有一个进程访问，其他的会被block

离开临界区

离开临界区后将LOCK设置为0，其他进程变可进入临界区。

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