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linux自旋鎖：機制實現(xiàn)系統(tǒng)并發(fā)安全
自旋鎖（Spin Lock）是一種在Linux中實現(xiàn)系統(tǒng)并發(fā)安全的機制，它可以防止無論何時一段共享資源被多個線程同時訪問。它可以嗎處理像內(nèi)存一樣存在互斥競爭的工作。通常，自旋鎖會保存在用戶空間中，但也可以保存在系統(tǒng)空間中，作為硬件支持的原子操作。
為了說明Linux的自旋鎖機制，讓我們來看一個實現(xiàn)代碼：
spin_lock(int *p_lock)
{
/* Atomically decrement *p_lock and get the previous value */
int oldval = __SYNC_fetch_and_add(p_lock, -1);
/* If the value was negative, keep trying until it’s positive. */
while (oldval
oldval = __sync_val_compare_and_swap(p_lock, oldval, oldval – 1);
}
}
以上代碼中，__sync_fetch_and_add() 和 __sync_val_compare_and_swap()，是GNU提供的原子操作接口，用于實現(xiàn)操作系統(tǒng)中鎖機制。__sync_fetch_and_add() 函數(shù)可以確保多個線程在同一時間只有一個線程可以訪問并產(chǎn)生指定的修改，而__sync_val_compare_and_swap()函數(shù)可以確保所有線程訪問指定的安全資源時無沖突。
當一個線程到達自旋鎖時，它首先使用__sync_fetch_and_add()原子操作遞減鎖的計數(shù)器，并返回計數(shù)器的舊值。如果返回的值小于0，說明有另一個線程正在使用該鎖，當前線程就會等待，然后循環(huán)地使用__sync_val_compare_and_swap()原子操作監(jiān)視鎖的狀態(tài)，直到另一個線程釋放鎖時才會返回正值。
雖然Linux自旋鎖是一個非常強大的安全措施，但它也有一定的弊端。在大多數(shù)情況下，在持有鎖的線程處理問題并釋放鎖之前，其他線程將一直處于等待的狀態(tài)，因此會消耗大量的CPU資源。因此，自旋鎖在多處理器系統(tǒng)中有著更高的效率，而在單處理器系統(tǒng)中，自旋鎖常常是反而比較低效的。
總而言之，Linux自旋鎖是一種在Linux中實現(xiàn)系統(tǒng)并發(fā)安全的重要機制。它使用原子操作來防止多個線程同時訪問一段共享資源，從而保證系統(tǒng)的正確性和安全性。
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當前名稱：Linux自旋鎖：機制實現(xiàn)系統(tǒng)并發(fā)安全（linux自旋鎖機制）
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