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自旋锁和互斥锁的区别有哪些

麦辣鸡腿堡 来源:嵌入式Linux系统开发 作者:嵌入式Linux系统开 2023-07-21 11:19 次阅读

自旋锁

自旋锁与互斥锁很相似,在访问共享资源之前对自旋锁进行上锁,在访问完成后释放自旋锁(解锁);事实上,从实现方式上来说,互斥锁是基于自旋锁来实现的,所以自旋锁相较于互斥锁更加底层。

自旋锁与互斥锁之间的区别:

  1. 实现方式上的区别:互斥锁是基于自旋锁而实现的,所以自旋锁相较于互斥锁更加底层;
  2. 开销上的区别:获取不到互斥锁会陷入阻塞状态(休眠),直到获取到锁时被唤醒;而获取不到自旋锁会在原地“自旋”,直到获取到锁;休眠与唤醒开销是很大的,所以互斥锁的开销要远高于自旋锁、自旋锁的效率远高于互斥锁;但如果长时间的“自旋”等待,会使得 CPU 使用效率降低,故自旋锁不适用于等待时间比较长的情况。
  3. 使用场景的区别:自旋锁在用户态应用程序中使用的比较少,通常在内核代码中使用比较多;因为自旋锁可以在中断服务函数中使用,而互斥锁则不行,在执行中断服务函数时要求不能休眠、不能被抢占(内核中使用自旋锁会自动禁止抢占),一旦休眠意味着执行中断服务函数时主动交出了CPU 使用权,休眠结束时无法返回到中断服务函数中,这样就会导致死锁!

初始化和销毁自旋锁

#include < pthread.h >

int pthread_spin_init(pthread_spinlock_t *lock, int pshared);
int pthread_spin_destroy(pthread_spinlock_t *lock);

加锁和解锁

#include < pthread.h >

int pthread_spin_lock(pthread_spinlock_t *lock);
int pthread_spin_trylock(pthread_spinlock_t *lock);
int pthread_spin_unlock(pthread_spinlock_t *lock);
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