Interlocked系列函數可以對內存進行原子操作，它是如何實現的？
它的實現依賴於底層的CPU架構。對於某些CPU來說，這很簡單，例如x86可以通過
LOCK前綴直接支持Interlocked操作（有一個額外的特性就是XCHG指令總是隱式包含了LOCK前綴）。IA64和x64也直接支持原子的load-modify-store操作。
其它的多數CPU架構把這個操作分成兩部分，被稱為
Load-link/store-conditional。第一部分（load-link）從指定內存地址讀取一個值，並且處理器會監視這個內存地址，看是否有其它處理器修改該值。第二部分（store-conditional）是如果這期間沒有其它處理器修改該值，則將新值存回該地址。因此，一個原子的load-link/store-conditional操作就是通過load-link讀取值，進行一些計算，然后試圖store-conditional。如果store-conditional失敗，那么重新開始整個操作。
1 LONG InterlockedIncrement( LONG volatile *value ) 2 { 3 LONG lOriginal, lNewValue; 4 do 5 { 6 // 7 //通過load-link讀取當前值 8 //可以知道寫回之前是否有人修改它 9 // 10 lOriginal = load_link(value); 11 12 // 13 //計算新的值 14 // 15 lNewValue = lOriginal + 1; 16 17 // 18 //有條件的寫回新值 19 //如果有人在計算期間覆寫該值，則函數返回失敗 20 // 21 } while ( !store_conditional(value, lNewValue)); 22 return lNewValue; 23 }
（如果看起來有些熟悉，是的，你之前見到過這種模式。）
請求CPU監視一個內存地址依賴於CPU自己的實現。但要記住一件事情，CPU在同一時間只能監視一個內存地址，並且這個時間是很短暫的。如果你的代碼被搶占了或者在load-link后有一個硬件中斷到來，那么你的store-conditional將會失敗，因為CPU因為硬件中斷而分心了，完全忘記了你要求它監視的內存地址（即使CPU成功的記住了它，也不會記太久，因為硬件中斷幾乎都會執行自己的load-link指令，因此會替換成它自己要求監視的內存地址）。
另外，CPU可能會有點懶，在監視時並不監視內存地址，而是監視cache line，如果有人修改了一個不同的內存位置，但是剛好跟要被監視的內存地址在同一個cache line里，store-conditional操作也會失敗，即使它事實上可以成功完成。ARM架構的CPU是太懶了，以至於任何向同一塊2048字節寫入的操作都會導致store-conditional失敗。
這對於需要用匯編語言來實現Interlocked操作的你來說意味着什么？你需要盡可能減少load-link和store-conditional之間的指令數。例如，InterlockedIncrement只不過是給值加1。你在load-link和store-conditional之間插入的指令越多，store-conditional失敗的可能就越大，你就不得不重來一次。如果你在兩者之間插入的指令太多了就會導致store-conditional永遠不會成功。舉一個極端的例子，如果你計算新值的代碼需要耗時5秒，在這5秒內肯定會接收到很多硬件中斷，store-conditional操作就永遠都會失敗。
本文譯自The Old New Thing，原文地址http://blogs.msdn.com/b/oldnewthing/archive/2013/09/13/10448736.aspx。