关于自旋锁中的忙等的疑问

dingyujie

我们知道内核中，如果某个自旋锁暂时获取不到，就进入一个忙等阶段，大概的代码归纳为：

while (lock != 1) {
    __asm__ __volatile__("rep;nop": : :"memory");
}

查了一些资料也不太清楚rep;nop的作用，我想问的是，如果这里就是简单的写一个死循环会怎样，即：
while (lock != 1);

请大牛指点！谢谢

dingyujie

“如果用一段死循环来代替这个循环是不行的，那样会锁住总线，unlock想设置值都不能了。rep;nop就是要让CPU休息一下，把总线暂时让出来。”，看到别人有这种解释，对吗？

firkraag

看这个：
http://www.groad.net/bbs/read.php?tid-3373.html

dingyujie

谢谢了，文章讲的很好！不过我的疑问是，如果不加这个指令，直接使用一个while循环会怎样呢？会像我在2楼上说的那样吗回复 3# firkraag


   

hk2305621

3楼给的链接中说到了. nop 是编译为 pause, 也就是让CPU以极低的速率和功耗在运行. 如果不加 rep;nop, cpu是以极高的速率运行的,也就耗电.

而且,好像还有其他的目的, 是为了规避性能损失吧.

链接中有提到如下：
提升 spin-wait loops(自旋锁循环等待)的性能。在执行一个 spin-wait loop 时，Pentium4 处理器会
遇到严重的性能损失.PAUSE 指令会向处理器提供一种提示：告诉处理器所执行的代码序列是一个 spin-wait loop。
处理器会根据这个提示而避开内存序列冲突(memory order violation)，也就是说对 spin-wait loop 不做缓存，不做指令
重新排序等动作。这样就可以大大的提高了处理器的性能。正是基于此，才建议在 spin-wait loops 中使用 pasuse 指令。

PAUSE指令的另外一个功能是让 Pentium4 处理器在执行 spin-wait loop 时可以减少电源的消耗。
在等待资源而执行自旋锁等待时，Pentium4 处理器以极快的速度执行自旋等待时，将会消耗很多电能，
但使用 pause 指令则可以极大的减少处理器的电能消耗。  

hk2305621

@firkraag 学习了,谢谢你的链接.

titer1

一个忙等，有功耗考虑，有优化，不简单

liuiang

pasuse 另外一个作用是，超线程一个线程pasuse 会将处理器让给另外一个线程，避免持有锁的线程挨饿。

leslielg

我觉得这句话还有这样的作用，让寄存器的值都失效，而要cpu重新从memory加载变量(lock)的值。否则如果一直从寄存器读取lock的值，那这就是个死循环了。

dingyujie

有道理！  回复 9# leslielg