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2007-11-14 14:08:09
TSL指令是一种需要硬件支持的方案。许多计算机，特别是那些为多处理机设计的计算机，都有一条指令叫做测试并上锁(TSL)。其工作如下所述：它将一个存储器字读到一个寄存器中，然后在该内存地址上存一个非零值。读数和写数操作保证是不可分割的—即该指令结束之前其他处理机均不允许访问该存储器字。执行TSL指令的CPU将锁住内存总线以禁止其他CPU在本指令结束之前访问内存。
为了使用TSL指令，我们必须用一个共享变量lock来协调对共享内存的访问。当lock为0时，任何进程都可以使用TSL指令将其置为1并读写共享内存。当操作结束时，进程用一条普通的MOVE指令将lock重新置为0。
这条指令如何被用来防止两个进程同时进入临界区呢？解决方案示于图2-10。其中示出了使用四条指令的汇编语言例程。第一条指令将lock原来的值拷贝到寄存器中并将lock置为1，随后这个原先的值与0相比较。如果它非零，则说明先前已被上锁，则程序将回到开头并再次测试。经过或长或短的一段时间后它将变成0(当前处于临界区中的进程退出临界区时)，于是子例程返回，并上锁。清除这个锁很简单，程序只需将0存入lock即可，不需要特殊的指令。
enter_region：
tsl register，lock |复制lock到寄存器，并将lock置为1
cmp register，#0 | lock等于0吗?
jne enter_region |如果不等于0，已上锁，再次循环
ret |返回调用程序，进入临界区
leave_region：
move lock ， #0 |置lock为0
ret |返回调用程序
图2-10 用TSL指令上锁和清除锁
现在就有一种很明确的解法了。进程在进入临界区之前先调用enter_region。这将导致忙等待，直到锁空闲为止。随后它获得锁变量并返回。在进程从临界区返回时它调用leave_region，这将把lock置为0。与临界区问题的所有解法一样，进程必须在正确的时间调用enter_region和leave_region，解法才能奏效。如果一个进程有欺诈行为，则互斥将会失败。