mutex和spin lock的区别和应用

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mutex和spin lock的区别和应用_第1张图片

多核处理器下,会存在多个进程处于内核态的情况,而在内核态下,进程是可以访问所有内核数据的,因此要对共享数据进行保护,即互斥处理。

mutex_lock(struct mutex *lock)和mutex_unlock(struct mutex *lock)是加锁和解锁。

(1)mutex和spin lock的区别和应用(sleep-waiting和busy-waiting的区别):

信号量mutex是sleep-waiting。 就是说当没有获得mutex时,会有上下文切换,将自己、加到忙等待队列中,直到另外一个线程释放mutex并唤醒它,而这时CPU是空闲的,可以调度别的任务处理。

(2)而自旋锁spin lock是busy-waiting。就是说当没有可用的锁时,就一直忙等待并不停的进行锁请求,直到得到这个锁为止。这个过程中cpu始终处于忙状态,不能做别的任务。

总结:

(1)Mutex适合对锁操作非常频繁的场景,并且具有更好的适应性。尽管相比spin lock它会花费更多的开销(主要是上下文切换),但是它能适合实际开发中复杂的应用场景,在保证一定性能的前提下提供更大的灵活度。

(2)spin lock的lock/unlock性能更好(花费更少的cpu指令),但是它只适应用于临界区运行时间很短的场景。而在实际软件开发中,除非程序员对自己的程序的锁操作行为非常的了解,否则使用spin lock不是一个好主意(通常一个多线程程序中对锁的操作有数以万次,如果失败的锁操作(contended lock requests)过多的话就会浪费很多的时间进行空等待)。

(3)更保险的方法或许是先(保守的)使用 Mutex,然后如果对性能还有进一步的需求,可以尝试使用spin lock进行调优。毕竟我们的程序不像Linux kernel那样对性能需求那么高(Linux Kernel最常用的锁操作是spin lock和rw lock)。

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