【最终版 & 总结】自实现自旋锁 与 mutex，spinlock比较（结果令人吃惊）

chenzhanyiczy

忍不住说几句。

1、测试到0.???s级别的时间，没代表性。系统一次调度都可能是这个时间。你能保证每次测试，系统都处于相同的环境？
2、怎么没人注意“starwing83 (小翼)”说的。系统有几个cpu，编译环境如何，cache又如何？
3、现在的mutex是改良的了，如果锁是空闲的，线程获得此锁是不需要陷入内核态的

总之，我觉得这样的测试不具备一般性

ydfgic

忍不住说几句。

1、测试到0.???s级别的时间，没代表性。系统一次调度都可能是这个时间。你能保证每次测试 ...
chenzhanyiczy 发表于 2011-07-30 14:11

    1.因为测试代码我修改了根据输入参数选择不同的实现，所以每次测试都是连续完成的，而且都是测试至少三次以上，贴出来的也是平均值。
2 环境我1楼给出了
uname -a
Linux bsd02 2.6.35.9 #1 SMP Tue Jan 11 02:09:50 EST 2011 x86_64 GNU/Linux
双核 Pentium(R) Dual-Core  CPU      E5400  @ 2.70GHz
只有一台服务器，这个没法
3.我知道 mutex是优化过了的，如果没有竞争是不用进内核态的。这个实现没法取代mutex，因为如果是很长时间的加锁还是得用mutex，这个实现我想应该是在某些情况下取代phread_spinlock_t，因为它比较轻量级。
我贴出来的都是20个线程竞争，这个应该是比较“忙”的系统了。同时我也测试了10，5，2个线程的情况，发现：
这个实现对线程数不敏感，也就是上述的加锁的次数不变，时间也总是那个数，很稳定。
但是mutex在线程减少的情况下，还是保持1.4s的统计。phread_spinlock_t 倒是在线程数减少情况下，时间是递减，最后如果是2线程，结果是0.4~0.5s

peidright

楼主能否分析下pthread_spinlock_t的实现，与你的实现的
差别。会不会pthread_spinlock_t考虑了更多的情况？关注中。

ydfgic

回复 33# peidright


  pthread_spinlock_t的实现我想是考虑很多因素的吧，至少它要做到跨平台更好，还有功能更多一点，规范的接口。其实我的实现中调用的那个cas函数是GCC内建函数，也应该是跨平台的（*nix通用）。但是我因为不断的调整，最后的版本是个介于spinlock和mutex之间的产物，它不停的test是否能得到控制权(也就是所谓的锁），如果失败就放弃cpu时间片，这个和spinlock的理念截然相反。 适用的场合我想也是那种处于spinlock和mutex之间的选择，就是加锁不长不短，可能我会将这个用于我自己实现的无锁的list，stack这类基础结构中，和保护短暂加锁的情况。

zylthinking

不错， 前不久实现了一个类似的，  但很显然性能低些， 主要是不知道 __sync_bool_compare_and_swap() 这个函数， 呵呵。
另外， 楼主似乎不必使用volatile变量吧， 因为while循环中传入的本来就是指针， 即便cache, cache 的也是指针本身而不是指向的值。

static inline void lock(int* lk){
    int n;
LABEL:
    n = __sync_add_and_fetch(lk, 1);
    if(n != 1){
        __sync_sub_and_fetch(lk, 1);
        sched_yield();
        goto LABEL;
    }
}

static inline int try_lock(int* lk){
    int n;
LABEL:
    n = __sync_add_and_fetch(lk, 1);
    if(n != 1){
        __sync_sub_and_fetch(lk, 1);
        return -1;
    }
    return 0;
}



static inline void unlock(int* lk){
    __sync_sub_and_fetch(lk, 1);
}

ydfgic

回复 35# zylthinking
    确实是没必要，__sync_bool_compare_and_swap() 本身有内存屏障会同步各个cache的内存冲突，volatile 修饰实际也只是告诉编译器不要做过分的优化。好像是说加了后，编译器优化时候不会改变代码次序，并且读和写的时候直接是内存而不是cache。看你的代码也是同样的思想，想打到更好的细粒度加锁效率。呵呵

zzjhsj

没有处理多处理器之间的高速缓存同步，这个代码应该没法用。

yjvijfhvk

回复 1# ydfgic
【最终版 & 总结】自实现自旋锁 与 mutex，spinlock比较（结果令人吃惊）看到这个文章想和你讨论一下，可以加一下我QQ吗？谢谢 314462545

   

erician

可以看下linux自旋锁的实现，还是比较巧妙的

codechurch

楼主，你的实现，释放锁有可能出现正确性问题。
volatile关键字，并不能保证写后面的读操作跨越过来。
要用编译器栅障提示编译器：不能将后面的操作跨越过这条语句。
编译器栅障只是告诉编译器的标志，不会被编译成代码，在GCC：
__asm__ __volatile__("":::"memory")

MS为 _ReadWriteBarrier()

PS：编译器栅障不同于内存栅障。