作为本科生的一部分，我正在参加一个OS课程，我遇到了一个令人沮丧的bug，只有在设置了-O2/3标志的情况下才会出现。
系统：x86
编译器：GCC
模拟器：Bochs/Qemu
我正在使用自旋锁（一种TTAS实现）来维护关键部分。
static int
xchange(int*s)
{
int val = LOCKED;
/* Exchanging value at lock address with 1, returns the old value */
asm volatile("xchg (%%eax), %%ebx" : "=b"(val) : "0"(val), "a"(s));
return val;
}
void
TTAS(int *s)
{
/* While lock is locked, do nothing */
while(TRUE){
while(*s == LOCKED){}
/* If lock acquired */
if( xchange(s) == UNLOCKED){
return;
}
}
}
现在，当两个线程混合使用条件等待和锁处理一个共享变量时，就会发生bug。线程认为他们已经获得了锁，但随后的读取返回了错误的（旧）值。我尝试包装锁以打印出最后的“所有者”，但这增加的时间导致同步保持不变。锁的最后和当前所有者：线程2自己赛车
如果我在获取锁后打印锁的值。
TTAS(lock <int*>);
print(lock::val);
print(lock::val);
第一个打印'0'，第二个'1'。
如果我用TAS交换TTAS，它似乎有效。
void
TAS(int *s)
{
/* While lock is locked, do nothing */
While( xchange(s) != UNLOCKED){}
}
我无法确定是什么导致了这种行为，希望你们中的一些人能帮助我推理。\
编辑：更正了xchange上错误的无效返回
参考下面的评论和彼得·科德斯的指导，正确的解决方案是：
#define UNLOCKED 0
#define LOCKED 1
#define TRUE 1
static int
xchg(int volatile *s) {
int val = LOCKED;
asm("xchg %0, %1" : "+m"(*s), "+r"(val)::"memory");
return val;
}
void
TTAS_acquire(int volatile *s) {
while(TRUE){
while(*s == LOCKED){}
if(xchg(s) == UNLOCKED){
return;
}
}
}
void
TTAS_release(int volatile *s) {
asm("":::"memory");
*s = UNLOCKED;
}
编辑：我猜我在这个问题上太草率了！提出的解决方案似乎解决了问题，但这只是症状。我收回这句话！还更改了错误的返回值，它从来没有无效。
EDIT2：在Peter Cordes的指导下重写了答案，还包括发布功能，请参阅评论。
