自旋鎖的自旋鎖-原理？自旋鎖自旋鎖類(lèi)似于互斥鎖，只是自旋鎖不會(huì)導(dǎo)致調(diào)用者睡眠。如果一個(gè)自旋鎖被另一個(gè)執(zhí)行單元持有，調(diào)用者總是在那里循環(huán)，看它是否被持有自旋鎖的持有者是否已經(jīng)釋放了鎖，因此得名“self

自旋鎖的自旋鎖-原理？

自旋鎖

自旋鎖類(lèi)似于互斥鎖，只是自旋鎖不會(huì)導(dǎo)致調(diào)用者睡眠。如果一個(gè)自旋鎖被另一個(gè)執(zhí)行單元持有，調(diào)用者總是在那里循環(huán)，看它是否被持有

自旋鎖的持有者是否已經(jīng)釋放了鎖，因此得名“self spin”。它的功能是解決資源的互斥使用問(wèn)題。由于自旋鎖不會(huì)導(dǎo)致調(diào)用者睡眠，所以自旋鎖的效率比互斥鎖高很多。雖然它的效率高于互斥鎖，但它也有一些缺點(diǎn)：1。自旋鎖總是占用CPU。它運(yùn)行所有的時(shí)間-自旋沒(méi)有得到鎖，所以它占用CPU。如果不能在短時(shí)間內(nèi)獲得鎖，無(wú)疑會(huì)降低CPU效率。

2. 使用自旋鎖時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致死鎖。遞歸調(diào)用時(shí)，可能導(dǎo)致死鎖。調(diào)用其他一些函數(shù)也可能導(dǎo)致死鎖，例如copyuutouuser（）、copyufromuuser（）、kmalloc（）等，因此使用自旋鎖要謹(jǐn)慎。只有當(dāng)內(nèi)核是搶占式或SMP時(shí)，才真正需要自旋鎖。在單CPU非搶占式內(nèi)核中，自旋鎖的操作為空。旋轉(zhuǎn)鎖適用于鎖用戶(hù)在短時(shí)間內(nèi)保持鎖。

互斥：線(xiàn)程將切換上下文，搶占CPU并將信號(hào)從休眠發(fā)送到運(yùn)行。

自旋鎖：線(xiàn)程總是在運(yùn)行（lock> unlock），死循環(huán)檢測(cè)鎖標(biāo)志位，機(jī)制并不復(fù)雜。

互斥鎖是一種睡眠等待鎖。例如，在雙核機(jī)器上，有兩個(gè)線(xiàn)程（線(xiàn)程a和線(xiàn)程b），分別在core0和

core1上運(yùn)行。假設(shè)線(xiàn)程a要通過(guò)pthreadmutexLock操作來(lái)獲得關(guān)鍵區(qū)域的鎖，此時(shí)鎖被線(xiàn)程B持有，那么線(xiàn)程a將被阻塞

在X86平臺(tái)上，自旋鎖主要通過(guò)處理器的鎖指令前綴來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程的指令訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存時(shí)，另一個(gè)線(xiàn)程的指令不能訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存。因此，在spinlock的初始化階段，lock變量中的值K被分配給1。鎖定時(shí)，使用lock decl（x）指令將變量更改為互斥的0，并詢(xún)問(wèn)結(jié)果0是否分配給EFLAGS寄存器的相應(yīng)位。只有鎖定的線(xiàn)程會(huì)導(dǎo)致0，而其他線(xiàn)程不會(huì)。然后，通過(guò)判斷相應(yīng)的位來(lái)判斷是否加鎖。否則，循環(huán)將執(zhí)行l(wèi)ock decl（x），直到添加它為止。其中x是變量的地址。這是GCC的at&t語(yǔ)法的匯編。

spinlock自旋鎖是如何實(shí)現(xiàn)的？

粒子的自旋與物體的自轉(zhuǎn)和地球的自轉(zhuǎn)是不同的物理機(jī)制，這在量子力學(xué)教科書(shū)中已經(jīng)明確提到了很長(zhǎng)一段時(shí)間。

首先，宏觀(guān)物體的旋轉(zhuǎn)，比如地球的旋轉(zhuǎn)，是角動(dòng)量守恒的背后。物理學(xué)中有一個(gè)非常強(qiáng)大的定理，它是由一位名叫諾特的女?dāng)?shù)學(xué)家證明的，因此被稱(chēng)為諾特定理。諾特定理告訴我們，在連續(xù)對(duì)稱(chēng)性的背后，必然有一個(gè)相應(yīng)的守恒定律。物理學(xué)家把這個(gè)定理應(yīng)用到我們的時(shí)空中，從空間平移對(duì)稱(chēng)性得到動(dòng)量守恒，從時(shí)間平移對(duì)稱(chēng)性得到能量守恒。與空間旋轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的對(duì)稱(chēng)性，即“自由實(shí)體”在沒(méi)有外力的情況下會(huì)旋轉(zhuǎn)而不能停止。這種對(duì)稱(chēng)性背后的相應(yīng)定律是角動(dòng)量守恒定律。

事實(shí)上，許多中國(guó)物理學(xué)家認(rèn)為“自旋”這個(gè)名字不合適，他們更喜歡用英文名“自旋”，因?yàn)椤白孕甭?tīng)起來(lái)像粒子在旋轉(zhuǎn)。如果你認(rèn)為自旋是粒子的經(jīng)典旋轉(zhuǎn)，那就違反了相對(duì)論。這是因?yàn)槟憧梢杂?jì)算電子的自旋線(xiàn)速度。計(jì)算過(guò)程如下：

答案超過(guò)光速，這與狹義相對(duì)論相矛盾。