一、知识总览

二、中断屏蔽方法

  利用“开/关中断指令”实现（与原语的实现思想相同，即在某进程开始访问临界区到结束访问为止都不允许被中断，也就不能发生进程切换，因此也不可能发生两个同时访问临界区的情况)

  关中断后即不允许当前进程被中断，也必然不会发生进程切换。
  直到当前进程访问完临界区，再执行开中断指令，才有可能有别的进程上处理机并访问临界区。
  优点：简单、高效
  缺点：不适用于多处理机；只适用于操作系统内核进程，不适用于用户进程（因为开/关中断指令只能运行在内核态，这组指令如果能让用户随意使用会很危险)

三、TestAndSet指令

  简称TS指令，也有地方称为TestAndSetLock指令，或TSL指令。
  TSL指令是用硬件实现的，执行的过程不允许被中断，只能一气呵成。以下是用c语言描述的逻辑：

//布尔型共享变量lock表示当前临界区是否被加锁
//true表示已加锁，false表示未加锁
bool TsetAndSet(bool *lock){
	bool old;  
	old = *lock;  //old用来存放lock原来的值
	*lock = true; //无论之前是否已加锁，都将lock设为true
	return old;   //返回lock原来的值
}

//以下是使用TSL指令实现互斥的算法逻辑
while(TestAndSet(&lock));  //“上锁”并“检查”临界区代码段
	lock = flase;   //“解锁”
	剩余区代码段

  若刚开始lock是 false，则TSL返回的old值为 false，while循环条件不满足，直接跳过循环，进入临界区。若刚开始lock是 true，则执行TLS后old返回的值为true，while循环条件满足，会一直循环，直到当前访问临界区的进程在退出区进行“解锁”。
  相比软件实现方法，TSL指令把“上锁”和“检查”操作用硬件的方式变成了一气呵成的原子操作。
  优点：实现简单，无需像软件实现方法那样严格检查是否会有逻辑漏洞；适用于多处理
  缺点：不满足“让权等待”原则，暂时无法进入临界区的进程会占用CPU并循环执行TSL指令，从而导致“忙等”。

四、Swap指令

  有的地方也叫Exchange指令，或简称XCHG指令。
  Swap指令是用硬件实现的，执行的过程不允许被中断，只能一气呵成。以下是用c语言描述的逻辑：

//Swap指令的作用是交换两个变量的值
Swap(bool *a, bool *b){
	bool temp;
	temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

//以下是Swap指令实现互斥的算法逻辑
//lock表示当前临界区是否被加锁
bool old = true;
while(old == true)
	Swap(&lock, &old);
临界区代码段...
lock = flase;
剩余区代码段... 

  逻辑上来看Swap和TSL并无太大区别，都是先记录下此时临界区是否已经被上锁（记录在old变量上），再将上锁标记lock设置为true，最后检查old，如果old为 false则说明之前没有别的进程对临界区上锁，则可跳出循环，进入临界区。
  优点：实现简单，无需像软件实现方法那样严格检查是否会有逻辑漏洞；适用于多处理机环境。
  缺点：不满足“让权等待”原则，暂时无法进入临界区的进程会占用CPU并循环执行TSL指令，从而导致“忙等”。

五、总结