什么叫自旋锁?_第3页回答

2021-03-18 16:53发布

25条回答
刘洋
2楼 · 2021-03-25 17:08

自旋锁(spinlock):是指当一个线程在获取锁的时候,如果锁已经被其它线程获取,那么该线程将循环等待,然后不断的判断锁是否能够被成功获取,直到获取到锁才会退出循环。

获取锁的线程一直处于活跃状态,但是并没有执行任何有效的任务,使用这种锁会造成busy-waiting。

它是为实现保护共享资源而提出一种锁机制。其实,自旋锁与互斥锁比较类似,它们都是为了解决对某项资源的互斥使用。无论是互斥锁,还是自旋锁,在任何时刻,最多只能有一个保持者,也就说,在任何时刻最多只能有一个执行单元获得锁。但是两者在调度机制上略有不同。对于互斥锁,如果资源已经被占用,资源申请者只能进入睡眠状态。但是自旋锁不会引起调用者睡眠,如果自旋锁已经被别的执行单元保持,调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁,”自旋”一词就是因此而得名。


visonx
3楼 · 2021-03-25 17:47

自旋锁是专为防止多处理器并发而引入的一种锁,它在内核中大量应用于中断处理等部分(对于单处理器来说,防止中断处理中的并发可简单采用关闭中断的方式,即在标志寄存器中关闭/打开中断标志位,不需要自旋锁)。

寂静的枫林
4楼 · 2021-03-25 19:39

所谓自旋锁是指当一个线程在获取锁的时候,如果锁已经被其它线程获取,那么该线程将循环等待,然后不断的判断锁是否能够被成功获取,直到获取到锁才会退出循环。

世界那么大我想去看看
5楼 · 2021-03-26 14:00

自旋锁是专为防止多处理器并发而引入的一种锁,它在内核中大量应用于中断处理等部分(对于单处理器来说,防止中断处理中的并发可简单采用关闭中断的方式,即在标志寄存器中关闭/打开中断标志位,不需要自旋锁)。

桥豆麻袋
6楼 · 2021-03-26 18:21

可以这么讲:

多线程并发访问一个共享资源,这个共享资源也叫临界资源。访问临界资源的代码叫做临界区。

为了保证临界资源安全,在任一时刻我们只允许一个线程进入临界区,这种方式叫做互斥。

为了实现这个互斥机制,我们用一个 bool 值代表临界区是否被占用,这个 bool 值就是锁。除此之外,还得有取锁和解锁的函数。

如果取锁的函数这么写:线程 a 进入临界区前先判断锁的值,如果已经被占用就一直循环判断;这样线程 a 就一直在忙等,这种方式就叫做自旋。

这个 bool 值(也就是锁),再加上自旋方式的取锁函数和解锁函数,形成了一个简单的互斥机制。而这种锁就叫做自旋锁。



瑶仙女呀
7楼 · 2021-03-27 11:00

指当一个线程在获取锁的时候,如果锁已经被其它线程获取,那么该线程将循环等待,然后不断的判断锁是否能够被成功获取,直到获取到锁才会退出循环。

帅帅马
8楼 · 2021-03-28 20:55

什么是自旋锁

自旋锁的定义:当一个线程尝试去获取某一把锁的时候,如果这个锁已经被另外一个线程占有了,那么此线程就无法获取这把锁,该线程会等待,间隔一段时间后再次尝试获取。这种采用循环加锁,等待锁释放的机制就称为自旋锁(spinlock)


为什么需要自旋锁

由于在多处理器的环境中某些资源的有限性,有时需要互斥访问,这时候就需要引入锁的概念,只有获取到锁的线程才能对临界资源进行访问,由于多线程的核心是CPU的时分片,所以同一时刻只能又一个线程获取到锁。但是那些没有获取到锁的线程该怎么办呢?


通常有两种做法:一种是没有获取到锁的线程就一直等待判断该资源是否已经释放了锁,这种锁叫做自旋锁,它不会引起线程阻塞(本质上是一种忙等待机制,避免线程切换带来的系统开销)。还有一种是,没有获取到锁的线程把自己阻塞起来,重新等待CPU的调度,这种锁称为互斥锁


自旋锁的原理

自旋锁实现的原理比较简单,当那些不能立马获取到锁资源的线程,它们不会像互斥锁那样直接将自己挂起进入阻塞状态,而是等一会(自旋)不判断的去判断锁资源是否被释放了,如果释放了那么就去获取锁资源。这样做避免了那些锁竞争不激烈的情况下,从核心态到用户态的切换,避免了系统上下文切换的开销。


因为自旋锁避免了操作系统进程调度的和线程的切换,所以自旋锁通常适用于在时间比较短的情况下。但是如果长时间上锁的话,自旋锁是非常消耗性能的,因为它阻止了其他线程调度。如果线程持有锁的时间很长,那么其他线程将一直保持旋转状态(不断的去判断锁资源是否被释放了,并没有让出CPU)。


为了解决上面的问题,可以给自旋锁加一个自旋的时间,等到时间一到立即释放自旋锁。自旋锁的目的是占有CPU资源,等到获取锁立即进行处理,但是如何去选择自旋的时间呢。如果自旋时间太长,会有大量的线程占用CPU,导致系统性能降低。在JDK1.6之后,引入了适应性自旋锁,意味这自旋的时间是不固定的,而是由前一次在同一个锁上自旋的时间以及锁拥有的状态来决定,基本认为线程上下文切换的时间是最佳的一个自旋时间。


自旋锁的优缺点

在线程竞争不激烈的时候,自旋锁是需要等待前面一个获的锁的线程释放锁后就可以在很短的时间内获取到锁从而继续执行,避免了直接将线程阻塞再去重新等待CPU调度所浪费的两次上下文切换的系统开销,这可以极大的提升系统的性能。


在线程竞争很激烈的时候,自旋锁就显得有一点笨拙了。因为自旋锁在获取到锁资源之前CPU是一直在做无用功,同时大量的线程去竞争一个锁资源,会导致获取锁的时间很长。这种情况下,就白白的浪费了许多CPU资源。


lucky璐呀
9楼 · 2022-03-01 10:07

自旋锁是专为防止多处理器并发而引入的一种锁,它在内核中大量应用于中断处理等部分(对于单处理器来说,防止中断处理中的并发可简单采用关闭中断的方式,即在标志寄存器中关闭/打开中断标志位,不需要自旋锁)

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