线程同步在汇编语言级别是如何实现的？
在实践中，线程同步通常是通过CAS和LL/SC实现的。如果只需要自旋锁，可以使用x86/x64上的lock指令来实现，而不是CAS。在当前的架构中，使用CPU的原子操作和内存子系统提供的一致性协议是最常见的方法。此外，还需要考虑架构保证的缓存/内存一致性。对于自旋锁的实现，可以考虑使用TTAS自旋锁或指数退避等优化策略。在使用超线程的CPU上，可以使用pause指令来提供提示，让运行的核心在自旋期间执行其他有用的操作。另外，在一段时间后应该放弃自旋并将控制权让给其他线程。如果编写内核，可能还可以使用其他工具来实现线程调度和处理/启用/禁用中断。CAS和类似的操作被用于实现同步，因为CPU专门设计成将它们作为原子操作执行，即一次性完成，没有其他操作能够中断它们。
在处理器和操作系统级别上，线程同步的实现可以看作是自下而上的过程。在处理器级别上，有CAS和LL/SC等机制，可以在单个原子操作中进行测试和存储...还有其他处理器构造可以禁用和启用中断（但在特定情况下被认为是危险的...在某些情况下，你别无选择，只能使用它们）操作系统提供了在任务之间进行上下文切换的能力，这可以在一个线程使用完其时间片后发生...或者可能由其他原因引起（我将会提到）
然后，还有更高级的构造，比如互斥锁，它使用处理器提供的这些原始机制（比如自旋锁）...它会不断等待条件变为真，并以原子方式检查该条件
然后，这些自旋锁可以使用操作系统提供的功能（上下文切换和系统调用，如yield，将控制权交给另一个线程），从而得到互斥锁
这些构造体进一步被更高级的构造体如条件变量利用（它可以跟踪有多少个线程正在等待互斥锁，哪个线程先获得互斥锁）
然后，这些构造体可以进一步被用来提供更复杂的同步构造体...例如：信号量等
在x86架构中，有一条被称为xchg的指令，它可以交换一个寄存器与一个内存位置的内容。xchg一直以来都是原子操作的。同时，还存在一个lock前缀，可以应用于任意一条指令，使得该指令成为原子操作。在多处理器系统出现之前，lock前缀的作用只是防止在执行锁定指令过程中发生中断（xchg指令隐式地使用了lock前缀）。这篇文章提供了使用xchg实现自旋锁的示例代码。
当多CPU和后来的多核系统开始出现时，需要更复杂的机制来确保lock和xchg能够同步所有的内存子系统，包括所有处理器上的L1缓存。与此同时，对锁定和无锁算法进行的新研究表明，原子的CompareAndSet是一个更灵活的基本操作，因此现代的CPU都提供了这样一条指令。
附录：在评论中，andras提供了一份“陈旧的”指令列表，其中包括允许使用lock前缀的指令。