Как вы решаете проблему ABA при использовании mwaitx?

Идея состоит в том, чтобы использовать mwaitx в качестве оптимизации, а не в качестве единственного примитива синхронизации. Для этого варианта использования не имеет значения, может ли он время от времени выходить из строя.

Скажем, например, вы хотите установить спин-блокировку

        mutex   dd 0

установив его на 1, если раньше он удерживался 0. Простой способ сделать это - дождаться, пока блокировка станет нулевой, например. так:

again:  mov     ebx, 1
        xchg    [mutex], ebx  ; try to claim mutex
        test    ebx, ebx      ; did we succeed?
        jnz     again         ; if not, try again

Этот цикл, конечно, довольно неэффективен: если блокировка удерживается другим потоком, он очень быстро вращается, что приводит к большому количеству дорогостоящих обращений к шине RMW. Мы можем уменьшить нагрузку с помощью инструкции pause, но было бы еще лучше, если бы мы узнали, что блокировка удерживается, и попытались бы потребовать ее только после того, как узнали, что другой поток освободил блокировку.

Инструкции monitor / mwait предоставляют возможность сделать это: вы устанавливаете адрес для отслеживания, а затем вас замечают, когда происходит что-то интересное. Только тогда вы пытаетесь получить замок, спасая вас от вращения, если вы знаете, что не получите его. Не повредит, если mwait вернется раньше: вы просто не получите замок, а затем вернетесь к его ожиданию.

again:  mov     ebx, 1
        xchg    [mutex], ebx  ; try to claim mutex
        test    ebx, ebx      ; did we succeed?
        jz      gotit

        lea     rax, [mutex]  ; address to monitor
        xor     ecx, ecx      ; no extensions
        xor     edx, edx      ; no hints
        monitor               ; start to monitor the mutex

        cmp     [mutex], ebx  ; did the mutex change state meanwhile? (see note)
        jne     again         ; if yes, try to claim it again

        xor     ecx, ecx      ; no extensions
        xor     eax, eax      ; no hints
        mwait                 ; wait for mutex to change
        jmp     again         ; once it changed, try to get the lock again

gotit:  ...

Примечание: проверка на изменение статуса необходима после настройки монитора, чтобы поймать другой поток, освобождающий мьютекс после того, как мы попытаемся его заявить, но до того, как мы активируем монитор.

Хотя это хорошо и все такое, есть новая проблема: если другой поток какое-то время не уступает, сложные реализации мьютекса могут захотеть переключиться на другую реализацию, например. тот, где ядро ​​заботится о блокировке. Это позволяет ждать, пока блокировка станет доступной, без фактического запуска потока, освобождая ресурсы для других пользователей.

Этого трудно достичь с monitor и mwait: период ожидания неограничен и может быть очень долгим. Инструкции AMD mwaitx и monitorx очень похожи, но решают эту проблему: они позволяют вам установить тайм-аут, после которого mwaitx возвращается, даже если область памяти не изменилась. Таким образом, вы можете использовать такой алгоритм, как «попытаться запросить блокировку 10 раз, вращая и ожидая, а затем перейти к блокировке на основе ядра» и быть достаточно уверенным во времени, которое требуется для выполнения.