我正在阅读“操作系统概念”以了解信号量 . 摘录自本书：
“信号量的关键方面是它们是以原子方式执行的 - 我们必须保证没有两个进程可以同时对同一个信号量执行waitO和signal（）操作 . 这是一个关键部分问题;并且在单个信号中处理器环境（也就是说，只存在一个CPU），我们可以通过在wait（）和signal（）操作执行期间简单地禁止中断来解决它 . 这种方案适用于单处理器环境，因为一旦中断，禁止，来自不同进程的指令不能交错 . 只有当前正在运行的进程才会执行，直到重新启用中断并且调度程序可以重新获得控制权 .
在多处理器环境中，必须在每个处理器上禁用中断;否则，来自不同进程（在不同处理器上运行）的指令可能以某种任意方式交错 . 禁用每个处理器上的中断可能是一项艰巨的任务，而且可能会严重降低性能 . 因此，SMP系统必须提供其他锁定技术 - 例如 spinlocks - 以确保waitO和signal0以原子方式执行 .
我的问题是：
这是如何实现的？_2389994？使用像 TestAndSet() 这样的硬件指令？因为，在某些时候需要来自硬件的一些支持（用户获取该支持或内核获得该支持），因为我们想要一条指令在一条指令中进行测试和设置（在两条指令之间不能中断） .
虽然在书中，我找不到任何这样的陈述，在某些时候，需要一些硬件支持 . 它将信号量解释为实现同步的软件技术 . 这会产生误导吗？
2 回答
理论上，对于共享内存，您不需要原子操作来实现互斥 . 参见例如Dekker's algorithm . 然而，尽管这有效，但性能几乎不会受到影响 . 这就是大多数处理器架构支持原子指令（例如测试和设置/比较和交换）的原因 . 另一个原因可能是缓存会使事情变得更加复杂 - 多个处理器可以拥有不同的内存视图 . 总而言之，原子指令会导致更少的问题 .
如果没有某种硬件支持，你就无法实现SMP自旋锁，在这种情况下是原子测试和设置和原子增量操作 . 有关如何在不同体系结构上完成的讨论，请参见here .
有关它的Linux / x86实现，请参见arch / x86 / include / asm / spinlock.h .