Mutex

[wangjc0216]

[wangjc0216]

• nocopy 语法

https://golang.org/issues/8005#issuecomment-190753527

put a noCopy noCopy into any struct that must be flagged by vet.

[wangjc0216]

共享内存、临界区、mutex

共享内存，临界区。如 int a=5 变量被多个进程访问，那么int a 是共享内存，访问变量a的代码被称为临界区。解决办法就是读写互斥，进入临界区需要通过加锁来访问。（如何实现互斥锁，通过一个共享变量吗？那肯定不行，那就互斥锁就成共享内存了，这不是成套娃了）互斥锁需要一个算法来实现。
这里的算法列举两个，轮换算法、Peterson算法：

[wangjc0216]

• atomic / mutex / sema

Q: 原子操作适用于多核cpu吗？

https://www.zhihu.com/question/52419738/answer/2375734345#:~:text=%E7%9B%B4%E6%8E%A5%E8%AF%BB%E5%86%99%E5%86%85%E5%AD%98,%E7%AD%89%E4%BA%8E%E9%94%81%E5%85%A8%E9%83%A8%E3%80%82

适用的。Intel处理器有多种机制保证内存操作的原子性：

1. 直接读写内存的原子性由电路保证，也就是说一个CPU读写的时候是不会有data race的。
2. 复杂内存操作，比如跨页读写、超总线宽度读写，有两种锁来保证操作原子性：
   总线锁：处理器HLOCK引脚发信号给总线，其他CPU就不能通过总线去读写内存了。
   缓存锁：总线锁性能代价很高，假如数据在L1~L3 cache里，而且长度不超过cache line，那CPU只会锁住这个cache line不会锁总线。
   注意一个神奇的地方，如果这块内存即使同时在其他CPU的cache
   

Q:Lock指令是原子操作，如何保证内存不会被其他CPU修改？

https://albk.tech/%E8%81%8A%E8%81%8ACPU%E7%9A%84LOCK%E6%8C%87%E4%BB%A4.html

得益于总线锁和缓存锁。

信号量 ---> 互斥信号量( 信号量sem值为1，即为互斥锁 mutex)
mutex.Lock(): fastpath、slowpath、 先atomic自旋、后排队（将goroutine放置到sema队列中等待唤醒），饥饿模式按照顺序排队。
mutex中使用到了atomic（涉及到了cpu lock指令）、sema信号量的PV配置（将goroutine挂载到上面等待唤醒）

[wangjc0216]

可以看到对应汇编代码

go build -gcflags=-S lc.go

1. mutex先通过atomic+自旋来尝试锁。
2. 如果失败，则通过在 semtable队列中取模，找到semroot，将对应的sudog挂载指向对应的mutex.sema（这是一个地址），然后将sudog添加到semroot中。（这样引用到该mutex.sema会形成一个链表）
3. 2过程中，遇到饥饿等问题会涉及到将mutex.state标识设置为starving。
4. 2过程中，会有一个runtime.lock，编译后会体现为LOCK指令来保证semroot修改时的同步。LOCK指令通过处理器中的bus锁和cache锁来实现物理上的锁。