目录 windows 驱动开发之自旋锁结构的使用 一丶自旋锁 1.1 简介 1.2 使用自旋锁 1.3 错误的用法 二丶 链表中使用自旋锁 2.1 简介 三丶队列自旋锁 3.1 简介 windows 驱动开发之自旋锁结构的使用...其实自旋锁就是用来限制多线程对同一数据资源的访问而设定的。 而内核中的自旋锁与Ring3层的临界区类似。 看看如何使用自旋锁吧。...1.2 使用自旋锁 初始化自旋锁 自旋锁是内核中提供的一种高IRQL的锁，用同步以独占的方式来访问某个资源。...我们定义一个自旋锁并且传入进去，他就会给我们进行初始化。 那么以后就是用这个值即可。 使用自旋锁 使用自旋锁分别使用以下两个函数即可。...所以在使用队列自旋锁的时候一定注意不要和自旋锁混用。 比如等待使用 自旋锁， 释放使用队列自旋锁。
1 引言 使用最广泛的同步技术就是加锁。对于锁概念，我相信大家已经不陌生了，不论是实时嵌入式系统还是服务器上的操作系统，都使用了这个概念。所以对于锁的理解就不再赘述了。...自旋锁是设计用来在多核系统中工作的一种特殊锁。如果内核控制路径发现自旋锁空闲，则申请加锁然后执行。...相反，如果发现锁已经被其它CPU上的内核控制路径占用，它就会一直自旋，就是在循环查看锁是否已经释放，直到该锁被释放。 自旋锁的自旋过程就是一个忙等待的过程。...但是，大部分的内核资源加锁的时间可能仅为毫秒的几分之一，因此，释放CPU使用权再获取可能比一直等待更消耗时间。所以，自旋锁使用的场合就是，内核资源的占用时间一般比较短，且是多核系统的时候。...2 自旋锁结构实现 Linux内核系统中，自旋锁spinlock_t的实现主要使用了raw_spinlock_t结构，这个结构的实现，参考下面的代码： typedef struct raw_spinlock
自旋锁的具体描述，可以看这里： https://blog.csdn.net/zy010101/article/details/83869140 自旋锁适合于锁被持有的时间比较短的场合，这样能避免线程调度的时候花费的成本...正如前面文章中所述，自旋锁一般作为底层的PV原语来实现其它类型的锁。自旋锁在非抢占式调度中非常有用。...1.提供互斥机制 2.阻塞中断 阻塞中断，在非抢占式调度非常重要，中断处理程序不会使系统陷入死锁状态，因为它需要获取已被加锁的自旋锁。在这种内核中，中断处理程序是不能休眠的，因为它只使用自旋锁。...（不抢占，只能等待时间片用完，或者是） 自旋锁在用户层面而言，不被经常使用。APUE中这样写到自旋锁，从他的描述不难看出，不希望在用户层面使用自旋锁。...试图对没有加锁的自旋锁进行解锁，结果是未定义的；如果当前线程已经获取了自旋锁并加锁，继续加锁的结果也是未定义的。这有可能引起永久自旋。
自旋锁:竞争锁的失败的线程，并不会真实的在操作系统层面挂起等待，而是JVM会让线程做 几个空循环(基于预测在不久的将来就能获得)，在经过若干次循环后，如果可以获得锁，那么进入临界区，如果还不能获得锁，...适用场景:自旋锁可以减少线程的阻塞，这对于锁竞争不激烈，且占用锁时间非常短的代码块 来说，有较大的性能提升，因为自旋的消耗会小于线程阻塞挂起操作的消耗。...如果锁的竞争激烈，或者持有锁的线程需要长时间占用锁执行同步块，就不适合使用自旋锁 了，因为自旋锁在获取锁前一直都是占用cpu做无用功，线程自旋的消耗大于线程阻塞挂起操作的消耗，造成cpu的浪费。
1.概要 自旋锁是一种多线程同步机制，用于保护共享资源免受并发访问的影响。自旋锁的原理是在多个线程尝试获取锁时，它们会一直自旋（即在一个循环中不断检查锁是否可用）而不是立即进入休眠状态等待锁的释放。...这种自旋的方式可以减少线程切换的开销，适用于短时间内锁的竞争情况。 基本原理： 自旋锁通常使用一个共享的标志位（例如，一个布尔值）来表示锁的状态。...如果一个线程尝试获取锁时发现标志位为true（即锁已被其他线程占用），它会在一个循环中不断自旋等待，直到锁被释放。 优点： 低延迟： 自旋锁适用于短时间内的锁竞争情况。...在选择使用自旋锁时，需要仔细考虑应用程序的需求和特点，并根据实际情况进行权衡。...此外，C#中还提供了其他同步机制，如Monitor、Mutex、Semaphore等，可以根据具体情况选择合适的同步方式。
自旋锁：如果内核配置为SMP系统，自旋锁就按SMP系统上的要求来实现真正的自旋等待，但是对于UP系统，自旋锁仅做抢占和中断操作，没有实现真正的“自旋”。...在Linux内核中，自旋锁通常用于包含内核数据结构的操作，你可以看到在许多内核数据结构中都嵌入有spinlock，这些大部分就是用于保证它自身被操作的原子性，在操作这样的结构体时都经历这样的过程：上锁-...对于不同的中断类型（硬件中断和软件中断）对应于不同版本的自旋锁实现，其中包含了中断禁用和开启的代码。但是如果你保证没有中断代码会访问临界区，那么使用不带中断禁用的自旋锁API即可。...你可以在理论上用C去解释，但是如果用for，起码会有如下两个问题： （1）你如何保证在SMP下其他处理器不会同时访问同一个的标志呢？...（2）必须保证每个处理器都不会去读取高速缓存而是真正的内存中的标志（可以实现，编程上可以用volitale） 要根本解决这个问题，需要在芯片底层实现物理上的内存地址独占访问，并且在实现上使用特殊的汇编指令访问
与互斥锁类似，自旋锁保证了公共数据在任意时刻最多只能由一条线程获取使用，不同的是在获取锁失败后自旋锁会采取自旋的处理方式。...自旋锁 自旋锁是指当一个线程尝试获取某个锁时，如果该锁已被其他线程占用，就一直循环检测锁是否被释放，而不是进入线程挂起或睡眠状态。一旦另外一个线程释放该锁后，此线程便能获得该锁。...自旋锁存在的问题 1、自旋锁一直占用CPU，在未获得锁的情况下，一直运行，如果不能在很短的时间内获得锁，会导致CPU效率降低。 2、试图递归地获得自旋锁会引起死锁。...递归程序决不能在持有自旋锁时调用它自己，也决不能在递归调用时试图获得相同的自旋锁。 由此可见，我们要慎重的使用自旋锁，自旋锁适合于锁使用者保持锁时间比较短并且锁竞争不激烈的情况。...正是由于自旋锁使用者一般保持锁时间非常短，因此选择自旋而不是睡眠是非常必要的，自旋锁的效率远高于互斥锁。
在这一篇中我们主要介绍第一种锁优化也就是自旋锁。 自旋锁 我们知道线程同步是用线程阻塞的方式来实现的。...也就是说如果多个线程使用的是同一个锁，那么在当前时刻，只允许执行一个线程，而其它的线程会频繁的执行暂停和恢复操作。...所以为了解决上述问题，自旋锁一定有某种条件的限制，而不能让自旋锁一直等待下去。所以在虚拟机中有规定，自旋锁循环的次数默认是10次。...使用参数-XX：PreBlockSpin修改。 自旋锁本质上只有一种，但虚拟机为了更好的优化锁于是在JDK 1.6中引入了自适应的自旋锁。自适应自旋锁的意思就是循环的次数不是上述所说的默认10次了。...除此之外自适应自旋锁还会检测，如果发现对于某一个锁，自旋完成后很少成功的获得锁，那么在以后要获取这个锁时将尽可能的省略掉自旋的过程，以避免浪费处理器的资源。
自旋锁是SMP中经常使用到的一个锁。所谓的smp，就是对称多处理器的意思。在工业用的pcb板上面，特别是服务器上面，一个pcb板有多个cpu是很正常的事情。...我们可以看一段Linux 下的的自旋锁代码（kernel 2.6.23，asm-i386/spinlock.h），就可有清晰的认识了， static inline void __raw_spin_lock...line 4: 对lock->slock自减，这个操作是互斥的，LOCK_PREFIX保证了此刻只能有一个CPU访问内存 line 5: 判断lock->slock是否为非负数，如果是跳转到3，即获得自旋锁...所以，如果其他的cpu之间没有获得访问权限，就会不断地查看当前是否可以再次申请自旋锁了。这个过程中间不会停歇，除非获得访问的权限为止。...总结： 1）在smp上自旋锁是多cpu互斥访问的基础 2）因为自旋锁是自旋等待的，所以处于临界区的代码应尽可能短 3）上面的LOCK_PREFIX，在x86下面其实就是“lock”，gcc下可以编过
什么是自旋锁？C++自旋锁是一种低层次的同步原语，用于保护共享资源的访问。自旋锁是一种轻量级的锁，适用于短时间的资源锁定。...这就意味着自旋锁应当只在持锁时间短并且线程不会被阻塞的情况下使用，否则会浪费处理器时间，降低多处理器系统的并行性能。在C++中，实现自旋锁可以使用原子操作和条件变量。...C++11没有提供专门用于实现自旋锁的接口，但可以通过使用原子操作和条件变量来实现自旋锁。...使用C++11原子操作实现自旋锁C++11没有提供专门用于实现自旋锁的接口，但可以通过使用原子操作（atomic operations）和条件变量（condition variables）来实现自旋锁。...总之，自旋锁和互斥锁都有各自的适用场景，需要根据具体情况选择合适的同步原语。总结自旋锁避免了操作系统进程调度和线程切换，适用在时间极短的情况，操作系统的内核经常使用自旋锁。
1 读/写自旋锁概念 自旋锁解决了多核系统在内核抢占模式下的数据共享问题。但是，这样的自旋锁一次只能一个内核控制路径使用，这严重影响了系统的并发性能。...为此，Linux内核提出了读/写自旋锁的概念。也就是说，没有内核控制路径修改共享数据的时候，多个内核控制路径可以同时读取它。...如果有内核控制路径想要修改这个数据结构，它就请求读/写自旋锁的写自旋锁，独占访问这个资源。这大大提高了系统的并发性能。...（1）使用独占指令ldrex标记相应的内存位置已经被独占，并将其值存储到tmp变量中。 （2）判断tmp是否等于0。...通过上面的分析可以看出，读写自旋锁使用bit31表示写自旋锁，bit30-0表示读自旋锁，对于读自旋锁而言，绰绰有余了。
and swap） CAS算法的作用：解决多线程条件下使用锁造成性能损耗问题的算法，保证了原子性，这个原子操作是由CPU来完成的 CAS的原理：CAS算法有三个操作数，通过内存中的值（V）、预期原始值...CAS基于乐观锁思想来设计的，其不会引发阻塞，synchronize会导致阻塞。 原子类 java.util.concurrent.atomic包下的原子类都使用了CAS算法。...而java.util.concurrent中的大多数类的实现都直接或间接的使用了这些原子类。 Unsafe类使Java拥有了类似C语言指针操作内存空间的能力，同时也带来了指针的安全问题。...AtomicInteger原子类 AtomicInteger等原子类没有使用synchronized锁，而是通过volatile和CAS(Compare And Swap)解决资源的线程安全问题。...注意：从1、2步可以看CAS机制实现的锁是自旋锁，如果线程一直无法获取到锁，则一直自旋，不会阻塞 CAS和syncronized的比较 CAS线程不会阻塞，线程一致自旋 syncronized会阻塞线程
本文已参与 「掘力星计划」 ，赢取创作大礼包，挑战创作激励金 今天不整 GO 语言，我们来分享一下以前写的 C 代码，来看看 互斥锁，自旋锁和原子操作的 demo 互斥锁 临界区资源已经被1个线程占用...互斥锁，自旋锁，和原子操作，来进行控制 #include #include #include #define PTHREAD_NUM...{ INFO("count == %d\n",count); sleep(1); } return 0; } 如上代码还是很简单的，感兴趣的 xdm 可以自行运行，控制自己使用互斥锁...//并发 //互斥锁mutex // 如果获取不到资源会让出cpu // 使用场景 // 共享区域执行的内容较多的情况 //自旋锁spinlock // 如果获取不到资源，会原地自旋，忙等 // 使用场景...自旋锁，原子操作，数据都能如我所愿的累加正确，在时间上面他们还是有一定的差异： 自旋锁 和 互斥锁 在此处的案例性能差不多，但是原子操作相对就快了很多 欢迎点赞，关注，收藏 朋友们，你的支持和鼓励，是我坚持分享
CAS缺点 四、乐观锁和悲观锁的使用场景 五、自选锁 1.自选锁的原理 2.自选锁的缺陷 3.自旋锁的使用场景 一、悲观锁 总是假设最坏的情况，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁...它是为实现保护共享资源而提出一种锁机制。 其实，自旋锁与互斥锁比较类似，它们都是为了解决对某项资源的互斥使用。...在递归程序中使用自旋锁应遵守下列策略：递归程序决不能在持有自旋锁时调用它自己，也决不能在递归调用时试图获得相同的自旋锁。...因此，一般自旋锁实现会有一个参数限定最多持续尝试次数. 超出后, 自旋锁放弃当前time slice. 等下一次机会。 3.自旋锁的使用场景 自旋锁比较适用于锁使用者保持锁时间比较短的情况。...正是由于自旋锁使用者一般保持锁时间非常短，因此选择自旋而不是睡眠是非常必要的，自旋锁的效率远高于互斥锁。
定义CAS算法（compare and swap）CAS算法是一种有名的无锁算法, 在不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步，而且没有堵塞线程.CAS基本步骤如下: 需要读写的内存值V==>进行比较的值...自旋锁自旋锁是指当一个线程在获取锁的时候，如果锁已经被其他线程获取，那么该线程将循环等待，然后不断地判断是否能够被成功获取，直到获取到锁才会退出循环。...通过死循环检测锁的标志位, 避免了上下文切换的开销, 但是自旋会消耗CPU资源。自旋锁就主要用在临界区持锁时间非常短且CPU资源不紧张的情况下，自旋锁一般用于多核的服务器。...自旋锁实现基础版本go官方提供了atomic算法相关的包, 我们可以使用它直接实现一个自旋锁package mainimport ("runtime""sync""sync/atomic")type originSpinLock...21.54 ns/opBenchmarkSpinLockBenchmarkSpinLock-12 66324406 18.29 ns/op参考《go ants源码》《自旋锁
自旋锁：竞争锁的失败的线程，并不会真实的在操作系统层面挂起等待，而是JVM会让线程做几个空循环(基于预测在不久的将来就能获得)，在经过若干次循环后，如果可以获得锁，那么进入临界区，如果还不能获得锁，才会真实的将线程在操作系统层面进行挂起...适用场景：自旋锁可以减少线程的阻塞，这对于锁竞争不激烈，且占用锁时间非常短的代码块来说，有较大的性能提升，因为自旋的消耗会小于线程阻塞挂起操作的消耗。...如果锁的竞争激烈，或者持有锁的线程需要长时间占用锁执行同步块，就不适合使用自旋锁了，因为自旋锁在获取锁前一直都是占用cpu做无用功，线程自旋的消耗大于线程阻塞挂起操作的消耗，造成cpu的浪费。
偏向锁的目标是，减少无竞争且只有一个线程使用锁的情况下，使用轻量级锁而产生的性能消耗。轻量级锁每次申请、释放锁都至少需要一次CAS，但偏向锁只有初始化时需要一次CAS。...缺点：在线程竞争锁激烈，或持有锁的线程需要长时间执行同步代码块的情况下，使用自旋会使得CPU做太多无用功。 JDK1.6中，设置参数-XX：+UseSpinning开启。...如果线程间存在锁竞争，会带来额外的锁撤销的消耗。 适用于只有一个线程访问同步块场景。 轻量级锁 竞争的线程不会阻塞，提高了程序的响应速度。 如果始终得不到锁竞争的线程使用自旋会消耗CPU。...重量级锁 线程竞争不使用自旋，不会消耗CPU。 线程阻塞，响应时间缓慢。 追求吞吐量。同步块执行速度较长。...参考链接： https://www.jianshu.com/p/8c255b942535 ----
3.2 使用总线锁保证原子性 第一个机制是通过总线锁保证原子性。...处理器使用总线锁就是来解决这个问题的。所谓总线锁就是使用处理器提供的一个LOCK＃信号，当一个处理器在总线上输出此信号时，其他处理器的请求将被阻塞住,那么该处理器可以独占使用共享内存。 ...3.3 使用缓存锁保证原子性 第二个机制是通过缓存锁定保证原子性。...频繁使用的内存会缓存在处理器的L1，L2和L3高速缓存里，那么原子操作就可以直接在处理器内部缓存中进行，并不需要声明总线锁，在奔腾6和最近的处理器中可以使用“缓存锁定”的方式来实现复杂的原子性。...自旋CAS如果长时间不成功，会给CPU带来非常大的执行开销。
【深入理解Linux内核锁】五、衍生自旋锁 上一章，我们了解了自旋锁的相关接口与实现，下面我们来看一下基于自旋锁的衍生锁！ 衍生锁种类比较多，我们本篇主要起引导作用，不详细介绍其内部实现！...顺序锁相当于在自旋锁的基础上，增加了一个sequence的常量 对于顺序锁的写操作，其使用自旋锁来实现，并且调用write_seqlock时，将sequence加1，调用write_sequnlock时...RCU并不是新的锁机制，在Linux中是在开发内核2.5.43时引入该技术的，并正式包含在2.6内核中。...RCU与自旋锁的不同之处在于： RCU的读操作：使用RCU的读端没有锁、内存屏障、原子指令类的开销，几乎可以认为是直接读（Read） RCU的写操作：执行共享资源前，先拷贝一个副本（Copy），然后对副本进行修改...，其使用自旋锁来实现，并且调用write_seqlock时，将sequence加1，调用write_sequnlock时，将sequence减1 对于顺序锁的读操作，为了实现读与写的并发，读操作仅仅用于读取
实现都是CAS/** * 解决同样的问题的更高效的方法，使用AtomXXX类 * AtomXXX类本身方法都是原子性的，但不能保证多个方法连续调用是原子性的 * @author */import java.util.ArrayList
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