硬件：达尔文内核版本13.2.0：PDT 2014年4月17日23:03:13；根目录：xnu-2422.100.13〜1 / RELEASE_X86_64 x86_64
atomics.hpp1 #ifndef ATOMIC_UTILS_H2＃定义ATOMIC_UTILS_H34＃包括56 #define BARRIER（）__asm__ volatile（“”：：：“内存”）78＃定义CPU_RELAX（）__asm__ volatile（“ pause \ n \ t”：：：“ memory”）910＃定义STORE_FENCE（）__asm__ volatile（“ mfence” :::“内存”）;1112类AtomicUtils13 {14个公众：1516 / **17 *检查addr的值是否等于oldval，如果是，则将其替换为newva l18 *并返回旧版本19 * /20个内联静态size_t compareAndExchange（volatile size_t * addr，size_t oldval，size_t newval）21 {22 size_t ret;23 __asm__ volatile（“锁定cmpxchgq％2，％1 \ n \ t”24：“ = a”（ret），“ + m”（* addr）25：“ r”（新值），“ 0”（旧值）26：“存储器”）；27返回ret;28}2930 / **31 *以原子方式将x存储到addr中并返回前一个32 *存储在地址中33 * /34个内联静态size_t loadAndStore（size_t x，volatile size_t * addr）36 {37 size_t ret;38 __asm__ volatile（“锁定xchgq％1，％0 \ n \ t”39：“ + m”（* addr），“ = r”（ret）40：“ 1”（x））；41返回ret;42}4344};4546 #endifmcs.hpp1 #ifndef MCS_LOCK_H2＃定义MCS_LOCK_H34 #include“ atomics.hpp”5＃包括67级MCSLock8 {9结构mcs_lock_t10 {11 mcs_lock_t（）：下一个（0），已锁定（false）{}12 struct mcs_lock_t *接下来;13布尔锁定；14};1516个公众：17 typedef struct mcs_lock_t mcs_lock;18岁19个私有：20 mcs_lock **尾巴；21静态boost :: thread_specific_ptr tls_node;2223个公众：24 MCSLock（mcs_lock ** lock_tail）：tail（锁尾）25 {26 if（tls_node.get（）== 0）27 tls_node.reset（new mcs_lock（））;28}2930 void lock（）31 {32 mcs_lock * thread_node = tls_node.get（）;33 thread_node-> next = 0;34 thread_node-> locked = true;3536 volatile mcs_lock * pred = reinterpret_cast（37 AtomicUtils :: loadAndStore（38 reinterpret_cast（thread_node），39 reinterpret_cast（tail）40）41）;42 if（pred！= 0）43 {44 pred-> next = * tail;4546 STORE_FENCE（）;第47章//为防止在prev-> next = tail和thread_node-> locked之间重新排序而需要。 （WR harzard）4849 //旋转局部变量。有人解锁我！50 while（thread_node-> locked）51 CPU_RELAX（）;5253}54}5556无效unlock（）57 {58。59 if（thread_node-> next == 0）60 {61 //如果为false，则我们有一个新线程请求锁定。现在释放锁定新线程62如果（63 AtomicUtils :: compareAndExchange（64 reinterpret_cast（tail），65 reinterpret_cast（thread_node），66 067）== reinterpret_cast（thread_node）68）69 {70回报;71}7273 while（thread_node-> next == 0）74 CPU_RELAX（）;75}7677 thread_node-> next-> locked = false;78}79};8081 boost :: thread_specific_ptr MCSLock :: tls_node;82 #endifmcs_test.cpp
1 #include "mcs.hpp"
2 #include <iostream>
3 #include <pthread.h>
4 #include <vector>
5 #define NUM_THREADS 16
6 #define NUM_ITERATIONS 100
7
8 std::vector<int> elements;
9 MCSLock::mcs_lock *tail = 0;
10
11 void* thread_run( void* data )
12 {
13 MCSLock lock( &tail );
14 for( int i = 0; i < NUM_ITERATIONS; ++i )
15 {
16 lock.lock();
17 elements.push_back( i );
18 lock.unlock();
19 }
20
21 return 0;
22 }
23
24 int main()
25 {
26 pthread_t threads[ NUM_THREADS ];
27 elements.reserve( NUM_THREADS * NUM_ITERATIONS );
28
29 {
30 for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )
31 pthread_create( &threads[i], NULL, thread_run, NULL );
32
33 for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )
34 pthread_join( threads[i], NULL );
35
36 std::cout <<"\nExiting main thread: " << std::endl;
37 }
38 }
以上代码使用clang编译
问题：
我看到第50行的1（或2）个线程被卡在lock（）中。除了主线程之外，被锁在lock（）中的线程没有其他活动线程。这意味着，当其他线程调用unlock（）时，它们就不以其他方式将其他变量设置为locked = false并退出。
是否有调试提示？
坚持了好几个小时，一无所获。
clang是否没有为这些内联asm块（例如gcc的__sync_val_compare_and_swap）内置函数？为什么要重新发明轮子？
其次，我真的想过将内存破坏者添加到loadAndStore。在执行xchgq之前，您需要确保编译器保存在寄存器中的所有写操作都被刷新到内存中。同样，它将防止gcc将内存读取优化到xchgq之前。两者都会不好。
[第三，我将检查while循环（线程节点锁定的线程和线程节点下一步的线程）的asm输出。由于这些变量不是易变的，因此gcc可能会将其优化为仅执行一次读取。]
这些可能无法解决您的问题，但这就是我要开始的地方。