synchronization - 对 pthread 互斥体所涉及的完整内存屏障的说明

Question

我听说在处理互斥体时，必要的内存屏障由 pthread API 本身处理。我想了解更多关于这个问题的细节。

1. 这些说法是真的吗，至少在最常见的架构上是这样吗？
2. 编译器是否识别此隐式障碍，并在生成代码时避免重新排序操作/从本地寄存器读取？
3. 何时应用内存屏障：在成功获取互斥锁之后并在释放它之后？

Answer 1

POSIX 规范列出了必须“与其他线程同步内存”的函数，其中包括 和 之类的pthread_mutex_lock()函数pthread_mutex_unlock()。

在附录 A.4.11中详细说明了“同步内存”的功能：

• ...必须被高级编译系统识别，以便内存操作和对这些函数的调用不会通过优化重新排序；和

• ...可能必须添加内存同步指令，具体取决于特定的机器。

从来没有明确指定隐含什么样的内存同步指令 - 隐含的规范是，如果您使用一对“同步指令”来确保一个线程中的读取必须在另一个线程中的写入之后发生，那么您的程序将正确操作。这包括编译器和架构重新排序效果。