自旋锁spinlock剖析
来源:互联网 发布:恋夜秀场软件下载 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 09:47
1, spinlock介绍
spinlock又称自旋锁,线程通过busy-wait-loop的方式来获取锁,任时刻只有一个线程能够获得锁,其他线程忙等待直到获得锁。spinlock在多处理器多线程环境的场景中有很广泛的使用,一般要求使用spinlock的临界区尽量简短,这样获取的锁可以尽快释放,以满足其他忙等的线程。Spinlock和mutex不同,spinlock不会导致线程的状态切换(用户态->内核态),但是spinlock使用不当(如临界区执行时间过长)会导致cpu busy飙高。
2, spinlock与mutex对比
2.1,优缺点比较
spinlock不会使线程状态发生切换,mutex在获取不到锁的时候会选择sleep。
mutex获取锁分为两阶段,第一阶段在用户态采用spinlock锁总线的方式获取一次锁,如果成功立即返回;否则进入第二阶段,调用系统的futex锁去sleep,当锁可用后被唤醒,继续竞争锁。
Spinlock优点:没有昂贵的系统调用,一直处于用户态,执行速度快。
Spinlock缺点:一直占用cpu,而且在执行过程中还会锁bus总线,锁总线时其他处理器不能使用总线。
Mutex优点:不会忙等,得不到锁会sleep。
Mutex缺点:sleep时会陷入到内核态,需要昂贵的系统调用。
2.2,使用准则
Spinlock使用准则:临界区尽量简短,控制在100行代码以内,不要有显式或者隐式的系统调用,调用的函数也尽量简短。例如,不要在临界区中调用read,write,open等会产生系统调用的函数,也不要去sleep;strcpy,memcpy等函数慎用,依赖于数据的大小。
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