谁能解释一下，自旋锁spinlock

帅绝人寰

对了，我糊涂了，晕死。

在UP上，内核为你做了优化，实际上UP机器上如果又没打开抢占，spin_lock什么都不做。

帅绝人寰

这段话中午就打了，一下午忙着调试BUG，累死我了，还没弄好

Alligator27

终于明白了我于帅兄的分歧．我只写用户层的code. 对内核一无所知．

从用户程序的角度来看，spinlock适用于保护非常短的code, 比如几条指令，(象链表操作), 也就是柳五随风提到的闪锁，这比mutex快很多，而且所用资源仅一个寄存器长的内存．它的目的不是要　＂除了中断谁都不响应，而且即使是中断，中断返回时也还是必然返回到自旋的那段代码，继续自旋＂

柳五随风

帅寰说的就是标准答案
alligator说的也要记好,不过大部分人不需要用这技术,除非你特别重视性能.是不是APP里面用到所谓的spin_lock技术就是你老兄提到的这办法(embeded ASM)?

Solaris12

不错啊，帖如其名，一个字，帅！

wangqi0021

多谢指教！！

cdc_001

收获颇丰~~
谢谢指教~~

思一克

我觉得“帅”说的正确。
SPINLOCK就是CPU循环等待。
内核空间多CPU时候有， 单CPU时候没有（退化掉）。
用户空间没有。好像用户空间没有SPINLOCK用的指令的特权。

对于短时间多CPU时候的互锁和等待，CPU自空转的效率最高。而用UP, DOWN等让出CPU睡眠的方式效率十分低下---因为SLEEP等一些列动作是有代价的，仅仅适合于长时间的互锁， 不适合短时间的。比如你为了等待2，3个指令，却用和100个指令来睡眠唤醒显然是不合适的。

所有让出CPU的用调度方式参与的锁都不是SPINLOCK. 尽管可以起一个SPINXXX的函数名字。SPIN的意思就是自己死循环等待（空转）。

原帖由 帅绝人寰 于 2005-11-4 17:31 发表
对了，我糊涂了，晕死。

在UP上，内核为你做了优化，实际上UP机器上如果又没打开抢占，spin_lock什么都不做。

[ 本帖最后由 思一克 于 2009-4-12 16:47 编辑 ]

mik

现在 OS 可能大多都是使用 pause 指令的 spin-wait loop 原理实现 spin lock

贴一个在 x64 版 win7's kernel 中发现的 spin lock

nt!ExInterlockedAddLargeInteger: fffff800`026e69d0 9c              pushfq fffff800`026e69d1 488bc2          mov     rax,rdx fffff800`026e69d4 fa              cli fffff800`026e69d5 f0490fba2800    lock bts qword ptr [r8],0 fffff800`026e69db 731e            jae     nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x2b (fffff800`026e69fb) nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0xd: fffff800`026e69dd f7042400020000  test    dword ptr [rsp],200h fffff800`026e69e4 7401            je      nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x17 (fffff800`026e69e7) nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x16: fffff800`026e69e6 fb              sti nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x17: fffff800`026e69e7 f390            pause fffff800`026e69e9 49f70001000000  test    qword ptr [r8],1 fffff800`026e69f0 75f5            jne     nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x17 (fffff800`026e69e7) nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x22: fffff800`026e69f2 fa              cli fffff800`026e69f3 f0490fba2800    lock bts qword ptr [r8],0 fffff800`026e69f9 72e2            jb      nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0xd (fffff800`026e69dd) nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x2b: fffff800`026e69fb 480fc101        xadd    qword ptr [rcx],rax fffff800`026e69ff f049832000      lock and qword ptr [r8],0 fffff800`026e6a04 f7042400020000  test    dword ptr [rsp],200h fffff800`026e6a0b 7401            je      nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x3e (fffff800`026e6a0e) nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x3d: fffff800`026e6a0d fb              sti nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x3e: fffff800`026e6a0e 4883c408        add     rsp,8 fffff800`026e6a12 c3              ret

nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x17:
fffff800`026e69e7 f390            pause
fffff800`026e69e9 49f70001000000  test    qword ptr [r8],1
fffff800`026e69f0 75f5            jne     nt!ExInterlockedAddLargeInteger+0x17 (fffff800`026e69e7)

这是一个 spin-wait loop


整个 nt!ExInterlockedAddLargeInteger() 大致如下：

LargeInteger   nt!ExInterlockedAddLargeInteger(LargeInteger *pLI,  long n,  int * synchronization) {         if (*synchronization == 0) {                    *synchronization  = 1;         } else                while (*synchronization) {                 /* spin-wait loop */         }                            LargeInteger LI = *pLI;          *pLI = *pLI + n;          *synchronization  = 0;          return LI;     }

这个 spin-wait loop 在等待系统中另一个线程对 synchronization 变量进行修改为 0，也就是等待某个条件（释放资源）

pause 指令是构成 spin-wait loop 的关键，它将消耗 CPU 时间，但它可以降低功耗！

Intel 手册说可以改进 loop 的性能。 大概主要的对 CPU 流水线有某个细微的影响。

cugb_cat

应用层使用spinlock是不是可以做到，在进程时间片没有消耗完毕之前，CPU是一直对变量进行测试的，当然这个测试是可以被信号中断的，就像while(1)照样ctrl-c掉？