linux内核中有多种内核锁，内核锁的作用是： 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； linux内核锁机制有信号量...、互斥锁、自旋锁还有原子操作。...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。无论是互斥锁，还是自旋锁，在任何时刻，最多只能有一个保持者，也就说，在任何时刻最多只能有一个执行单元获得锁。...但是自旋锁不会引起调用者睡眠，如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁，"自旋"一词就是因此而得名。...1； 4、互斥量的加锁和解锁必须由同一线程分别对应使用，信号量可以由一个线程释放，另一个线程得到； 自旋锁与互斥锁的区别： 1、因为自旋锁不会引起调用者睡眠，所以效率比较高 2、自旋锁比较适用于锁使用者保持锁时间比较短的情况
return 0; } 结果 自旋锁 自旋锁与互斥锁功能相同，唯一不同的就是互斥锁阻塞后休眠不占用CPU，而自旋锁阻塞后不会让出CPU，会一直忙等待，直到得到锁 自旋锁在用户态较少用...，而在内核态使用的比较多 自旋锁的使用场景：锁的持有时间比较短，或者说小于2次上下文切换的时间 自旋锁在用户态的函数接口和互斥量一样，把pthread_mutex_lock()/pthread_mutex_unlock...()中mutex换成spin，如：pthread_spin_init() 自旋锁函数 linux中的自旋锁用结构体spinlock_t 表示，定义在include/linux/spinlock_type.h...自旋锁的接口函数全部定义在include/linux/spinlock.h头文件中，实际使用时只需include即可 示例 include spinlock_t lock; //定义自旋锁 spin_lock_init(&lock); //初始化自旋锁 spin_lock(&lock);
使用实例如下： #include // 定义自旋锁 spinlock_t my_lock; void my_function(void) { spin_lock...因此一定不能自旋太久，所以用户态编程里用自旋锁保护临界区的话，这个临界区一定要尽可能小，锁的粒度得尽可能小。 为什么自旋锁的响应速度会比互斥锁更快？...而自旋锁在当前线程获取锁失败时不会进行线程的切换，而是一直循环等待直到获取锁成功。因此，自旋锁不会切换至内核态，也没有线程切换开销。...二、信号量/互斥锁 — —临界区 信号量： 信号量（信号灯）本质是一个计数器，是描述临界区中可用资源数目的计数器。 信号量为3，表示可用资源为3。...要注意：信号量本身也是个共享资源，它的++操作（释放资源）和--操作（获取资源）也需要保护。其实就是用的自旋锁保护的。
临界区、信号量、互斥锁、自旋锁与原子操作 临界区 程序想要使用共享资源，必然通过一些指令去访问这些资源，若多个任务都访问同一资源，那么访问该资源的指令代码组成的区域称临界区。...增加操作包括两个微操作： 增加： 将信号量的值加一 唤醒此信号量上等待的线程 减少： 判断信号量的值是否大于0 如果值大于0，则将信号量减1 若果信号量等于0，则当前线程将自己阻塞 信号量的值代表资源剩余量...，我们可以用二元信号量实现锁。...自旋锁 如果进线程无法取得锁，进线程不会立刻放弃CPU时间片，而是一直申请CPU时间片轮询自旋锁，直到获取为止，一般应用于加锁时间很短（1ms左右或更低）的场景。...互斥锁 自旋锁”是一种“申请不到也不知会操作系统”的锁。其它锁都是“申请不到就通知操作系统：资源不足，我没法干活了，申请休息”。
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。也就是说，正在等待的内核控制路径正在浪费时间，因为什么也不干。...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: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。
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。...（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。...需要注意的是，pthread_spin_lock函数在获取锁之前一直处于自旋状态，直到获取锁为止；而pthread_spin_trylock函数如果不能获取锁，那么立即返回EBUSY错误，它不自旋。...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。
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。...缺点： CPU资源浪费： 自旋锁会占用CPU资源，因为等待锁的线程会一直自旋，不断地检查锁的状态。在锁竞争激烈或锁的持有时间较长时，可能会浪费大量的CPU时间。...不适用于长时间等待： 自旋锁适用于短时间内的锁竞争，但不适合用于长时间等待锁的场景。如果一个线程持有锁的时间较长，等待锁的线程会一直自旋，造成大量的CPU资源浪费。
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”。...如果配置了CONFIG_DEBUG_SPINLOCK，那么自旋锁按照SMP系统来编译。 但是为什么在UP系统中不需要真正的“带有自旋的”自旋锁呢？其实在理解了自旋锁的概念和由来，这个问题就迎刃而解了。...所以我重新查找了关于自旋锁的资料，认真研究了自旋锁的实现和相关内容。 一、自旋锁spinlock的由来 众所周知，自旋锁最初就是为了SMP系统设计的，实现在多处理器情况下保护临界区。...所以在SMP系统中，自旋锁的实现是完整的本来面目。但是对于UP系统，自旋锁可以说是SMP版本的阉割版。因为只有在SMP系统中的自旋锁才需要真正“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-
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。...这种锁的优化方式就是自旋锁。 自旋锁并不能代替线程的阻塞，它的目的是为了解决线程频繁的执行暂停和恢复也就是线程切换而存在的。如果其它线程占用锁的时间较短，那么自旋锁的优化方式效果就会非常明显。...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。...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。而是根据上一个线程获取到锁时它的自旋时间来决定的。...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。
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。
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 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。...下面我们先以ARM体系解析一遍： arch_rwlock_t的定义： typedef struct { u32 lock; } arch_rwlock_t; 3 读写自旋锁API实现 请求写自旋锁...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。
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。...（1）volatile保证了可见性和有序性 （2）CAS保证了原子性，而且是无锁操作，提高了并发效率。...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...（2）循环时间长开销会比较大：自旋重试时间，会给CPU带来非常大的执行开销 （3）只能保证一个共享变量的原子操作，不能保证同时对多个变量的原子性操作 解决办法： 从Java1.5开始JDK提供了AtomicReference...而并发量过高，会导致自旋重试耗费大量的CPU资源 发布者：全栈程序员栈长，转载请注明出处：https://javaforall.cn/127875.html原文链接：https://javaforall.cn
如果在获取自旋锁时，没有任何执行单元保持该锁，那么将立即得到锁； 如果在获取自旋锁时锁已经有保持者，那么获取锁操作将自旋在那里，一直去尝试获取锁，直到该自旋锁的保持者释放了锁。...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。...信号量和读写信号量适合于保持时间较长的情况，它们会导致调用者睡眠，因此只能在进程上下文使用，而自旋锁适合于保持时间非常短的情况，它可以在任何上下文使用。...如果被保护的共享资源只在进程上下文访问，使用信号量保护该共享资源非常合适，如果对共享资源的访问时间非常短，自旋锁也可以。...但是如果被保护的共享资源需要在中断上下文访问（包括底半部即中断处理句柄和顶半部即软中断），就必须使用自旋锁。 自旋锁保持期间是抢占失效的，而信号量和读写信号量保持期间是可以被抢占的。
为了减少大家在私信我，那我今天就来扯一扯，竞态条件，竞态资源，轮询忙等，锁变量，原子性，TSL，阻塞，睡眠，唤醒，管程，互斥锁，同步锁，临界区，互斥量，信号量，自旋锁等各个专业名词的实际所代表的含义。...自旋锁：就算不用TSL指令，也可以设计出线程安全的代码，有一种既巧妙又简洁的结构叫“自旋锁”。当然还有其他更复杂的锁比如“Peterson锁”。...互斥量：使用sleep和wakeup原语，保证同一时刻只有一个线程进入临界区代码片段的锁叫“互斥量”。 信号量：把互斥锁推广到"N"的空间，同时允许有N个线程进入临界区的锁叫“信号量”。...互斥量和信号量的实现都依赖TSL指令保证“检查-占锁”动作的原子性。...这是一个非常常用的结构，不光用在自旋锁，基本是使用条件变量 wait()，notifyAll() 时候的一种惯用法。 ? 自旋锁的缺点是循环忙等。
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。...所以一般用于临界区持锁时间比较长的操作。...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。
自旋锁 在自旋状态下，当一个线程A尝试进入同步代码块，但是当前的锁已经被线程B占有时，线程A不进入阻塞状态，而是不停的空转，等待线程B释放锁。...优点：开启自旋锁后能减少线程的阻塞，在对于锁的竞争不激烈且占用锁时间很短的代码块来说，能提升很大的性能，在这种情况下自旋的消耗小于线程阻塞挂起的消耗。...自适应自旋锁 自适应意味着自旋的时间不再固定了，而是由前一次在同一个锁上的自旋时间及锁的拥有者的状态来决定： 如果在同一个锁对象上，自旋等待之前成功获得过的锁，并且持有锁的线程正在运行中，那么虚拟机就会认为这次自旋也很有可能再次成功...相反的，如果对于某个锁，自旋很少成功获得过，那么以后要获取这个锁时将可能减少自旋时间甚至省略自旋过程，以避免浪费处理器资源。 自适应自旋解决的是“锁竞争时间不确定”的问题。...因此，可以根据上一次自旋的时间与结果调整下一次自旋的时间。 6. 总结 锁类型 优点 缺点 适用场景 偏向锁 加锁和解锁不需要额外的消耗，和执行非同步方法比仅存在纳秒级的差距。
java.util.concurrent包中借助CAS实现了区别于synchronouse同步锁的一种乐观锁。 本文先从CAS的应用说起，再深入原理解析。...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。...自旋CAS如果长时间不成功，会给CPU带来非常大的执行开销。
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