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。...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...raw_lock 表示自旋锁的状态，依赖于具体的架构实现。 break_lock 标志着进程正在忙等待锁（仅当内核同时支持SMP和内核抢占时才会出现）。 接下来，我们分析加锁的流程。...因此，就是禁止了内核抢占。至于void是避免编译器对未使用的锁变量发出警告。__acquire(lock)就是给检查器（CHECKER）添加适当的注释。
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-...四、自旋锁操作组成 根据上的介绍，我们很容易知道自旋锁的组成： 中断控制（仅在中断代码可能访问临界区时需要） 抢占控制（仅存在于可抢占内核中需要） 自旋锁标志控制 （仅SMP系统需要） 中断控制是按代码访问临界区的不同而在编程时选用不同的变体...而抢占控制和自旋锁标志控制依据内核配置（是否支持内核抢占）和硬件平台（是否为SMP）的不同而在编译时确定。如果不需要，相应的控制代码就编译为空函数。...对于非抢占式内核，由自旋锁所保护的每个临界区都有禁止内核抢占的API，但是为空操作。由于UP系统不存在物理上的并行，所以可以阉割掉自旋的部分，剩下抢占和中断操作部分即可。
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。
在获取锁时，如果锁被其他线程占用，线程并不会进入休眠状态，而是不断地重复检查锁是否可用，这个过程就被称为“自旋” 2.2 自旋锁的原理 自旋锁通常使用一个共享的标志位(如一个布尔值)来表示锁的状态。...Linux 提供的自旋锁系统调用 #include int pthread_spin_lock(pthread_spinlock_t *lock); int pthread_spin_trylock...在多 CPU 环境下，自旋锁可能不如其他锁机制高效，因为它可能导致线程在不同的 CPU 上自旋等待。 结论 自旋锁是一种适用于短时间内锁竞争情况的同步机制，它通过减少线程切换的开销来提高锁操作的效率。...不适用于长时间锁持有：如果锁的持有时间较长，自旋锁并不适合，因为自旋等待会导致极大的性能问题 可能引起活锁：当多个线程同时自旋等待同一个锁时，如果没有适当的退避策略，可能会导致所有线程都在不断检查锁状态而无法进入临界区....°★* 】那么本篇到此就结束啦，如果有不懂 和 发现问题的小伙伴可以在评论区说出来哦，同时我还会继续更新关于【Linux】的内容，请持续关注我 ！！
今日更新了Linux线程的内容 欢迎大家关注点赞收藏⭐️留言 自旋锁 概述 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。...如果标志位为 true （即锁已被其他线程占用），线程会在一个循环中不断自旋等待，直到锁被释放。...Linux提供的自旋锁系统调用 int pthread_spin_lock(pthread_spinlock_t *lock); int pthread_spin_trylock(pthread_spinlock_t...private选项表示自旋锁只能在同一进程内的多个线程内使用。pshared表示可以在多个不同的进程内使用同一个自旋锁。...在多 CPU 环境下，自旋锁可能不如其他锁机制高效，因为它可能导致线程在不同的 CPU 上自旋等待。 结论 自旋锁是一种适用于短时间内锁竞争情况的同步机制，它通过减少线程切换的开销来提高锁操作的效率。
今天把这两个锁的内核实现源码重新捋了一遍，基于liunx2,6.0，直接粘注释版: 核心文件，x86下实现的spinlock #ifndef __ASM_SPINLOCK_H #define __ASM_SPINLOCK_H...* 简单的自旋锁操作。有两种变体，一种清除本地处理器上的IRQ，另一种不清除。 * * We make no fairness assumptions. They have a cost....它们是有代价的 */ //判断自旋锁是否被锁定 先通过取地址拿到spinlock里的lock 再转为字符，再解引用判断是否小于0 #define spin_is_locked(x) (*(volatile...(); } while(spin_is_locked(x)) //获取自旋锁内联汇编代码，这里只是code部分，剩下在用的时候肯定是有输出数和输入数的 #define spin_lock_string...lock上减1，因为RW_LOCK_BIAS是非常大的一个数 // 只有有写锁的时候会直接减去0x01000000变为0，其他时候是不可能小于0的，所以没有写锁的情况下，去抢占这个读锁是没有问题的
Linux 那什么是抢占式内核呢?...打开抢占的时候 : （如开抢占，开中断下半部，释放自旋锁） 满足条件（重新调度标志置位且抢占计数器为0）时， 抢占式调度。...而在一些会发生多任务竟态的临界区中，我们需要关闭内核抢占，有的直接调用preempt_disable, 有的是间接调用preempt_disable（如申请自旋锁的临界区）, 有的则是关闭软中断等，这些都会导致抢占计数器不为...还有需要注意的是：关抢占的临界区中，只是禁止了当前任务所在cpu的内核抢占，其他cpu依然可以进行内核抢占，如果这段临界区有可能被其他cpu访问到，可以直接使用自旋锁来保护。...释放自旋锁： spin_unlock ->raw_spin_unlock ->__raw_spin_unlock ->preempt_enable //如上 3) 开启软中断 local_bh_enable
提到自旋锁那就必须要说链表，在上一篇《内核中的链表与结构体》文章中简单实用链表结构来存储进程信息列表，相信读者应该已经理解了内核链表的基本使用，本篇文章将讲解自旋锁的简单应用，自旋锁是为了解决内核链表读写时存在线程同步问题...，解决多线程同步问题必须要用锁，通常使用自旋锁，自旋锁是内核中提供的一种高IRQL锁，用同步以及独占的方式访问某个资源。...在了解自旋锁之前需简单介绍一下内核中如何分配内存，一般而言分配内存有两个函数来实现ExAllocatePool可实现分配不带有任何标签的内存空间，而ExAllocatePoolWithTag则可分配带标签的...自旋锁是一种常用的锁机制，它是一种高IRQL锁，用于同步和独占地访问某个资源。 自旋锁的基本思想是：当一个线程尝试获取锁时，如果锁已经被占用，则该线程不断循环（即自旋），直到锁被释放。...自旋锁适用于锁的持有时间较短，且竞争者较少的情况下，可以避免进程上下文的切换和调度开销。 Windows内核提供了多种类型的自旋锁，例如KSPIN_LOCK、KIRQL等。
提到自旋锁那就必须要说链表，在上一篇《内核中的链表与结构体》文章中简单实用链表结构来存储进程信息列表，相信读者应该已经理解了内核链表的基本使用，本篇文章将讲解自旋锁的简单应用，自旋锁是为了解决内核链表读写时存在线程同步问题...，解决多线程同步问题必须要用锁，通常使用自旋锁，自旋锁是内核中提供的一种高IRQL锁，用同步以及独占的方式访问某个资源。...在了解自旋锁之前需简单介绍一下内核中如何分配内存，一般而言分配内存有两个函数来实现ExAllocatePool可实现分配不带有任何标签的内存空间，而ExAllocatePoolWithTag则可分配带标签的...自旋锁是一种常用的锁机制，它是一种高IRQL锁，用于同步和独占地访问某个资源。自旋锁的基本思想是：当一个线程尝试获取锁时，如果锁已经被占用，则该线程不断循环（即自旋），直到锁被释放。...自旋锁适用于锁的持有时间较短，且竞争者较少的情况下，可以避免进程上下文的切换和调度开销。Windows内核提供了多种类型的自旋锁，例如KSPIN_LOCK、KIRQL等。
使用实例如下： #include linux/spinlock.h> // 定义自旋锁 spinlock_t my_lock; void my_function(void) { spin_lock...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。...读写锁这种就属于高阶锁了，它的实现就可以用自旋锁。 抢占： 抢占必须涉及进程上下文的切换，而中断则是涉及中断上下文的切换。...内核从2.6开始就支持内核抢占，之前的内核不支持抢占，只要进程在占用CPU且时间片没用完，除非有中断，否则它就能一直占用CPU； 抢占的情况： 比如某个优先级高的任务（进程），因为需要等待资源，就主动让出...为了支持内核抢占，内核引入了preempt_count字段，该计数初始值为0，每当使用锁时+1，释放锁时-1。
提到自旋锁那就必须要说链表，在上一篇《驱动开发：内核中的链表与结构体》文章中简单实用链表结构来存储进程信息列表，相信读者应该已经理解了内核链表的基本使用，本篇文章将讲解自旋锁的简单应用，自旋锁是为了解决内核链表读写时存在线程同步问题...，解决多线程同步问题必须要用锁，通常使用自旋锁，自旋锁是内核中提供的一种高IRQL锁，用同步以及独占的方式访问某个资源。...pListEntry->Flink; } Driver->DriverUnload = UnDriver; return STATUS_SUCCESS; } 链表输出效果如下： 如上所述，内核链表读写时存在线程同步问题...，解决多线程同步问题必须要用锁，通常使用自旋锁，自旋锁是内核中提供的一种高IRQL锁，用同步以及独占的方式访问某个资源。...struct _MyStruct { ULONG x; ULONG y; LIST_ENTRY lpListEntry; }MyStruct, *pMyStruct; // 定义全局链表和全局锁
提到自旋锁那就必须要说链表，在上一篇《驱动开发：内核中的链表与结构体》文章中简单实用链表结构来存储进程信息列表，相信读者应该已经理解了内核链表的基本使用，本篇文章将讲解自旋锁的简单应用，自旋锁是为了解决内核链表读写时存在线程同步问题...，解决多线程同步问题必须要用锁，通常使用自旋锁，自旋锁是内核中提供的一种高IRQL锁，用同步以及独占的方式访问某个资源。...pListEntry = pListEntry->Flink; } Driver->DriverUnload = UnDriver; return STATUS_SUCCESS;}链表输出效果如下：图片如上所述，内核链表读写时存在线程同步问题...，解决多线程同步问题必须要用锁，通常使用自旋锁，自旋锁是内核中提供的一种高IRQL锁，用同步以及独占的方式访问某个资源。...function_ins(){KIRQL Irql;// 加锁KeAcquireSpinLock(&my_list_lock, &Irql);DbgPrint("锁内部执行 \n");// 释放锁KeReleaseSpinLock
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。...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。
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。
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。...自旋是一种忙等待状态，过程中会一直消耗CPU的时间片。 为什么要用自旋锁 互斥锁有一个很大的缺点，即获取锁失败后线程会进入睡眠或阻塞状态，这个过程会涉及到用户态到内核态的调度，上下文切换的开销比较大。...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。...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。
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...一丶自旋锁 1.1 简介 在内核中有双向链表。...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。...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。
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...，会进行线程的上下文切换，会由用户态切换到内核态，切换前需要保存用户态的上下文，而内核态恢复到用户态，又需要恢复保存的上下文，非常消耗资源。...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
在Linux设备驱动中，我们必须要解决的一个问题是：多个进程对共享资源的并发访问，并发的访问会导致竞态。 1、并发和竞态 并发（Concurrency）：指的是多个执行单元同时、并行的被执行。...常见的互斥机制包括：中断屏蔽，原子操作，自旋锁，信号量，互斥体等。...在SMP的情况下，多核（CPU0、CPU1）的竞态可能发生于： CPU0的进程和CPU1的进程之间 CPU0的进程和CPU1的中断之间 CPU0的中断和CPU1的中断之间 单CPU内，该进程与抢占它的进程之间...4、总结 由上文可知，为了解决 并发导致的竞态问题 高性能的编译器编译乱序问题 高性能的CPU带来的执行乱序问题 CPU和ARM处理器提供的内存屏障指令等，这也是内核锁存在的意义。
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