cas锁的实现

本文介绍了CPU如何通过锁总线实现原子操作,详细阐述了LOCK指令的应用,以及哪些指令可以添加LOCK前缀。讨论了Java中的CAS操作与synchronized关键字的底层实现,强调了它们在多处理器环境中确保数据一致性的机制。

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CPU提供了在指令执行期间对总线加锁 的手段。CPU芯片上有一条引线#HLOCK pin,如果汇编语言的程序中在一条指令前面加上前缀"LOCK" ,经过汇编以后的机器代码就使CPU在执行这条指令的时候把#HLOCK pin的电位拉低,持续到这条指令结束时放开,从而把总线锁住,这样同一总线上别的CPU就暂时不能通过总线访问内存了,保证了这条指令在多处理器环境中的原子性。
当然,并不是所有的指令前面都可以加lock前缀的,只有ADD, ADC, AND, BTC, BTR, BTS, CMPXCHG,DEC, INC, NEG, NOT, OR, SBB, SUB, XOR, XADD, 和 XCHG指令前面可以加lock指令,实现原子操作。

java中的cas操作就是调用了 LOCK CMPXCHG。当一个cpu锁住总线后,其他cpu就无法通过总线访问内存了,保证了cas操作的原子性。
synchronized底层实现也是用cas去将当前对象锁的拥有线程设置为当前线程。

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