无锁队列适用场景： 两个线程之间的交互数据， 一个线程生产数据， 另外一个线程消费数据，效率高 缺点：需要使用固定分配的空间，不能动态增加／减少长度，存在空间浪费和无法扩展空间问题 package...fmt.Println("PopError") } time.Sleep(1e9) } } //实现环形队列
无锁开发过程中，对于多线程多进程的并发和并行的几乎是编程不可避免的事情，特别在涉及对于数据进行修改或者添加的时候。这个时候就需要锁的出现，锁有多种类型，互斥锁，自旋锁。...这里只谈 Linux 平台的汇编风格。...无锁队列实现下边是一个无锁队列一个简单类的实现。...} e = np->_data; _head->next = np->next; delete np; return true;}bool pop2(ElemType &e){ //无锁并发移除队列...while(_head){ tmp = _head->next;printf("_head:%p\n", _head); delete _head;_head = tmp; }}};上述无锁队列的实现比较常见
关于无锁队列的实现，网上有很多文章，虽然本文可能和那些文章有所重复，但是我还是想以我自己的方式把这些文章中的重要的知识点串起来和大家讲一讲这个技术。下面开始正文。...目录 关于CAS等原子操作 无锁队列的链表实现 CAS的ABA问题 解决ABA的问题 用数组实现无锁队列 小结 关于CAS等原子操作 ?...有了这个原子操作，我们就可以用其来实现各种无锁（lock free）的数据结构。...用数组实现无锁队列 本实现来自论文《Implementing Lock-Free Queues》 使用数组来实现队列是很常见的方法，因为没有内存的分部和释放，一切都会变得简单，实现的思路如下： 1）数组队列应该是一个...小结 以上基本上就是所有的无锁队列的技术细节，这些技术都可以用在其它的无锁数据结构上。 1）无锁队列主要是通过CAS、FAA这些原子操作，和Retry-Loop实现。
锁是高性能程序的杀手，但是为了保证数据的一致性，在多线程的应用环境下又不得不加锁。但是在某些特殊的场景下， 是可以通过优化数据结构来达到无锁的目的。那么我们就来看一下如何实现一个无锁队列。...队列：众所周知，就是先进先出。 出队列的时候从队列头取出一个结点；入队列的时候，将结点添加到队列尾部。当多线程同时操作一个队列读写时，显然就需要加锁。...但是在单读单写的这种多线程应用时，是可以做到无锁的。...这样在队列非空的情况下，front结点与tear结点中间至少间隔一个结点。...可见，加锁版本所耗时间，差不多为无锁版本的1.5倍以上。
写作目的 说到无锁，其实就是用cas，不过我在百度上搜java实现无锁队列的文章其实不多，所以自己用cas和volatile实现一下，线程安全那是必须的。...无锁队列 package untils; import java.lang.reflect.Field; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger...比如此时此刻 队列里有2个元素A和B。现在2个线程按照下面的顺序执行，其实理论上出队顺序是没有问题的，只不过后面的先打印了，给了一种先出队的错觉。...收获 其实JAVA 无锁队列/栈_meiyongdesan的博客-CSDN博客 这个里面使用AtomicReference实现的，主要想用他的cas;但是我感觉有些绕，所以就自己用unsafe类实现cas...参考 JAVA 无锁队列/栈_meiyongdesan的博客-CSDN博客 说说Java的Unsafe类 - 简书 关于通过Unsafe.getUnsafe()方法拿Unsafe对象抛出SecurityException
好像有人改进了一下设计， 参加文章 “Cache优化的并发无锁队列” http://www.docin.com/p-30332640.html ，这论文里面 “Fastforward for efficient...EWOULDBLOCK; 5 } 6 buffer[tail] = NULL; 7 tail = NEXT(tail); 8 return 0; 9 2， Michael ＆Scott 无锁队列...我记得linux内核代码看到比较多的是xchg系列，上面的那个blog利用的lock前缀的“”lock cmpxchg16b”指令，应该一样的道理。一般都是搞个while循环直到修改成功。...“钱立兵 陈波 晏涛 徐云 孟金涛 刘涛” 等人写的“多线程并发访问无锁队列的算法研究” http://www.siat.ac.cn/xscbw/xsqk/200906/W020091127490148897561...C++无锁数据结构支持库 CDS: Concurrent Data Structures library http://libcds.sourceforge.net/ 实现了很多无锁的stack（栈
首次接触无锁数据结构的设计，请各位大佬多多指教~~~ CAS(Compare && Swap)原子操作 CAS是无锁(lock free)的数据结构的基础。...false; } CAS相似的原子操作： fetch and add，一般用来对变量做+1的原子操作 test and set， 写值到内存位置并传回其旧值 test test and set : 和双检查锁一样为了减少对锁的多次竞争...，对锁的竞争代价比普通判断锁的状态要大，这里需要着重强调，在high level programming的背景下，尽量少用双重检测锁的形式，因为第二次检查和设置并不一定是原子操作。... bool atomic_compare_exchange_weak( volatile std::atomic* obj, T* expected, T desired ); 无锁队列的链表实现...用数组实现无锁队列 无锁队列可以用ring buffer实现，定位head和tail可以声明两个计数器，一个用来计数EnQueue的次数，一个用来计数DeQueue的次数，当队列满或空，可以抛出异常，没有内存泄露的问题
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。...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。
要保存多次操作的内容就要有一个类似“队列”的东西来保存，而一般的线程安全的队列，都是“有锁队列”，在性能要求很高的系统中，不希望在日志记录这个地方耗费多一点计算资源，所以最好有一个“无锁队列”，因此最佳方案就是...顾名思义，就是一个内存环，每一次读写操作都循环利用这个内存环，从而避免频繁分配和回收内存，减轻GC压力，同时由于Ring Buffer可以实现为无锁的队列，从而整体上大幅提高系统性能。...需要使用原子锁Interlocked。...通常情况下我们都是使用托管锁来解决这种并发问题，但本文的目的就是要实现一个“无锁环形缓冲区”，不能在此“功亏一篑”，所以此时“信号量”上场了。...再具体实现上，我们可以实现一个“自旋锁”，循环检查此状态标记，为了防止发生死锁，还需要有锁超时机制，代码如下： void SaveFile(string fileName, stringtext) {
2、概念 关于循环缓冲区(Ring Buffer)的概念，其实来自于Linux内核(Maybe)，是为解决某些特殊情况下的竞争问题提供了一种免锁的方法。...对应在Linux内核中有对它的定义： struct kfifo { unsigned char *buffer; unsigned int size; unsigned int in; unsigned...out; spinlock_t *lock; }; 其中buffer指向存放数据的缓冲区，size是缓冲区的大小，in是写指针下标，out是读指针下标，lock是加到struct kfifo上的自旋锁(...上面说不加锁不是这里的锁)，防止多个进程并发访问此数据结构。...当收到来自用户的转储数据的请求时，每个线程获得一个锁，并将其转储到中心位置。或者分配一个很大的全局内存块，并将其划分为较小的槽位，其中每个槽位都可由一个线程用来进行日志记录。
简单的笔记，未完待续 一道题： 无锁化编程有哪些常见方法？...CAS（Compare-and-Swap），如无锁栈，无锁队列等待 解析： 一、RCU RCU是Linux 2.6内核系统新的锁机制 RCU(Read-Copy Update)。...RCU并不是新的锁机制，它只是对Linux内核而言是新的。...早在二十世纪八十年代就有了这种机制，而且在生产系统中使用了这种机制，但这种早期的实现并不太好，在二十世纪九十年代出现了一个比较高效的实现，而在linux中是在开发内核2.5.43中引入该技术的并正式包含在...二、CAS 参考：透过 Linux 内核看无锁编程 非阻塞型同步的三种方案： Wait-free Wait-free 是指任意线程的任何操作都可以在有限步之内结束，而不用关心其它线程的执行速度。
对于编写多线程的朋友来说，队列具有天生的互斥性。在队列里面，一个负责添加数据，一个负责处理数据。谁也不妨碍谁，谁也离不开谁。所以，队列具有天生的并行性。...[pQueue->head]; pQueue->head = (pQueue->head + 1)% MAX_NUMBER; return OK; } 总结： （1）队列只适合两个线程并行使用...，一个压入数据，一个弹出数据 （2）队列是没有锁的并行，没有死锁的危险 （3）队列中head和tail只有在计算结束之前的时候才能进行自增运算
作者：范健 导语： 共享内存无锁队列是老调重弹了，相关的实现网上都能找到很多。但看了公司内外的很多实现，都有不少的问题，于是自己做了重新实现。...为什么需要共享内存无锁队列？ 为了便于查找定位问题，需要做一个日志收集跟踪系统，每个业务模块都需要调用SDK输出格式化的本地日志并将日志发送到远端。...为了避免发送日志阻塞业务，典型的做法是业务线程将日志写入队列，另一个线程异步地从队列中读取数据并发送。考虑到IO性能，且日志数据能容忍小概率的丢失，所以队列不应该是在磁盘上。...又因为业务模块可能是多线程模式也可能是多进程模式，所以队列应该是在共享内存中。 简单的做法是，对队列的读写都加锁，但这样无疑会导致高并发下性能瓶颈就在这把锁上。所以我们需要无锁队列。...看了公司内外很多版本的无锁队列实现，多多少少都有些问题，所以自己重新实现了一个版本。 环形数组 大部分无锁队列都是用环形数组实现的，简单高效，这里也不例外。
一，关于Linux中的IPC IPC的意思是“ 进程间通信机制”，Linux内核有三种常用IPC对象可以拿来做进程间通信--消息队列，共享内存，信号量。...这三种IPC对象在Linux内核中都以链表的形式存储，它们都有特定的ID来标识（消息队列标识符msqid、共享内存标识符shmid，信号量标识符semid）。...当使用消息队列的进程终止时，消息队列不会自动删除。但所有引用管道的进程终止时，管道会自动删除。 与共享内存相比，共享内存的速度更快，因为对共享内存的处理不经过内核调用，而消息队列需要经过内核调用。...(2)消息队列允许一个或多个进程写入或读取消息。 (3)消息队列的声明周期随内核。 (4)消息队列可以实现双向通信。...参考教程： 《UNIX环境高级编程第3版》 https://programs.team/linux-message-queue-programming.html https://www.tutorialspoint.com
最近一直在研究队列的一些问题，今天楼主要分享一个高性能的队列 Disruptor 。 what Disruptor ?...它是英国外汇交易公司 LMAX 开发的一个高性能队列，研发的初衷是解决内存队列的延迟问题。基于 Disruptor 开发的系统单线程能支撑每秒600万订单。...无锁设计 每个生产者或者消费者线程，会先申请可以操作的元素在数组中的位置，申请到之后，直接在该位置写入或者读取数据。...通过上面的介绍，我们大概可以了解到 Disruptor 是一个高性能的无锁队列，那么该如何使用呢，下面楼主通过 Disruptor 实现一个简单的生产者消费者模型，介绍 Disruptor 的使用 首先...小结 Disruptor 通过精巧的无锁设计实现了在高并发情形下的高性能。 另外在Log4j 2中的异步模式采用了Disruptor来处理。
序 本文整理了Single Producer/Consumer lock free Queue step by step这篇文章里头关于高性能的SPSC无锁队列使用遵循的四个原则： 单写原则 使用lazySet...Atomic*.lazySet is a performance win for single writers 单独写原则Single Writer Principle Java性能优化要点之五: 队列与
概述 Postgresql中的大锁很多，其中ProcArrayLock和XactSLRULock使用了无锁队列优化（PG中XID的分发也可以用这种机制优化，高压场景下效果不错）。...XactSLRULock 优化前：写CLOG时，不同进程争抢XactSLRULock（PG的锁机制会用sem排队），拿到锁才有资格写SLRU页面。...Postgresql中的CAS无锁队列逻辑总结 PG中CAS无锁队列最简代码（所有变量为int） ProcArrayGroupClearXid ... ......procArrayGroupNext | procArrayGroupFirst -----> procno2 这样就通过CAS形成了一个无锁队列...综上，就是Postgresql中使用CAS实现无锁队列的方法。
1.无锁编程与有锁编程的效率 无锁编程，即通过CAS原子操作去控制线程的同步。如果你还不知道什么使CAS原子操作，建议先去查看相关资料，这一方面的资料网络上有很多。...CAS实现的是硬件级的互斥，在线程低并发的情况下，其性能比普通互斥锁高效，但是当线程高并发的时候，硬件级互斥引入的代价与应用层的锁竞争产生的代价同样都是很大的。这时普通锁编程其实是优于无锁编程的。...2.无锁编程的好处 无锁编程不需要程序员再去考虑死锁、优先反转等棘手的问题，因此在对应用程序不太复杂，而对性能要求稍高的程序中，可以采取有锁编程。...如果程序较为复杂，性能要求不高的程序中可以使用无锁编程。 3.无锁队列的实现 对于线程无锁同步方式方式的应用，我实现了一个无锁的队列。...QuePop(&data)) printf(“队列为空\n”); else printf(“队列输出元素：%d\n”,data); } } int main() { //初始化队列 QueInit(
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。...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...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。
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-...如果内核控制路径发现自旋锁“开着”（可以获取），就获取锁并继续自己的执行。...相反，如果内核控制路径发现锁由运行在另一个CPU上的内核控制路径“锁着”，就在原地“旋转”，反复执行一条紧凑的循环检测指令，直到锁被释放。...不过，自旋锁通常非常方便，因为很多内核资源只锁1毫秒的时间片段，所以等待自旋锁的释放不会消耗太多CPU的时间。
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