TestAndSet()解决硬体同步的原理

booleanTestAndSet (boolean *target){
boolean rv = *target;
*target = TRUE;
return rv;
}

do{
while(TestAndSet(&lock))；
criticalsection;//临界区
lock= FALSE;
remaindersection;//剩余区
}while (TRUE);

一个线程运行到while(TestAndSet(&lock))这句的时候，

如果criticalsection没有被锁住，即lock值为false，那么传入TestAndSet()的参数为false，**①在函数体内：rv先被赋为false，然后*target被赋为true，然后返回rv（值为false）。运行的结果为：返回值为false，使线程跳出while循环，得以进入criticalsection；同时参数（即lock）被改为true，表示criticalsection被锁住，**其他线程在当前线程没有出criticalsection之前（即运行lock=false这句之前），不能进入criticalsection。为什么呢，下面说

如果线程运行到while(TestAndSet(&lock))时，criticalsection被锁住了，即lock值为true，那么证明有其他线程在运行criticalsection的代码（如第一步所说），那么传入TestAndSet()函数的值为true，**②在函数体内：*target为传入的值（true），rv被赋为true，*target被赋值为true（原来就是true，赋值不改变什么），返回rv。那么运行结果是返回值是rv(true)，lock也是true。因为返回值是true，所以while继续运行，lock还是true，**所以传入TestAndSet()的参数依然是true。在上一句②的过程又重新运行一遍，然后一遍又一遍。所以这个线程一直在while这里一直运行，不能进入criticalsection。

直到在criticalsection中的那个线程运行完criticalsection中的代码，即运行到lock=false这句，lock被赋为false。这时比较关键了，while中再次运行TestAndSet()的时候传入的参数变成了false，那么第一段中①中的过程会运行一遍，即返回值为false，在while中运行了无数次的进程可以跳出while，进入criticalsection，lock又重新被赋为true，即锁住criticalsection，其他进程此时不能进入。

所以“这条语句”的作用就是：如果当前criticalsection被锁定，那么在这里等，直到解锁；如果没有被锁定，当前进程可以进入criticalsection，同时锁定criticalsection。

之所以叫硬同步，是因为TestAndSet()函数中的三条语句是由硬件保证同步的，即硬件保证这三条语句必须原子运行，中间不发生任何中断，如同一条语句。之所以这样保证，是因为函数体内本身就是一个criticalsection，在多线程程序中，如果在这几条语句中间被中断，也会有race condition发生。