第七讲 并发控制 互斥

自旋锁

前提：cpu提供原子的cmpxchg指令

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typedef struct {
  ...
} lock_t;
void spin_lock(lock_t *lk);  // 可以有多组 can_go
void spin_unlock(lock_t *lk);


void spin_lock(lock_t *lk) {
retry:
    if (!atomic_cmpxchg(&lk->status, ✅, ❌)) {
        goto retry;
    }
}

void spin_unlock(lock_t *lk) {
    lk->status = ✅;
    __sync_synchronize();
}

互斥锁

把锁的实现放到操作系统里

• syscall(SYSCALL_lock,&lk); 试图获得lk，如果失败，就切换到其他线程
• syscall(SYSCALL_unlock,&lk);释放lk，如果有等待锁的线程，就唤醒它

剩下的复杂工作都交给内核：

关中断 + 自旋 自旋锁只用来保护操作系统中非常短的代码块 成功获得锁 → 返回 获得失败 → 设置线程为 “不可执行” 并切换

优化

Futex: Fast Userspace muTexes 小孩子才做选择。操作系统当然是全都要啦！ 性能优化的最常见技巧：优化 fast path

• Fast Path: 自旋一次 一条原子指令，成功直接进入临界区
• Slow Path: 自旋失败 请求系统调用 futex_wait 请操作系统帮我达到自旋的效果 (实际上并不真的自旋)