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Spinlock and mutex

Spinlock（自旋锁）和mutex作为两种互斥锁，在并行编程中都得到了广泛应用。那么，这两种锁有什么区别吗？

当一个线程对Spinlock加锁时，如果该锁被其他线程占用，那么该线程会通过一个loop不断地重试（ try again and again）；而使用mutex的线程没有得到锁时，会sleep。

因为，当临界区较短时，Spinlock因为没有上下文切换，可能性能更优；当临界区较长时，不断的spin将浪费大量的cpu资源。

如何实现一个Spinlock呢？下面简单封装了一下，并在Ubuntu 14.04 32bit系统，X86体系结构，Intel I5双核处理器环境下，测试相应的性能：

#include<thread> using namespace std; int counter = 0; int lock = 0; void spin_lock() {   while(__sync_lock_test_and_set(&lock, 1)); } void spin_unlock() {   __sync_lock_release(&lock); } void f() {   for (int i = 0; i <  10000000; i++) {     spin_lock();     counter = counter + 2;//tiny critical section     spin_unlock();   } } int main() {   thread t1(f);   thread t2(f);   t1.join();   t2.join();   return 0; }

2个线程时，这个程序的运行时间为：

real 0m1.082s user 0m2.060s sys 0m0.000s

4个线程时：

real 0m5.701s user 0m19.400s sys 0m0.000s

如果改为std::mutex(lock和unlock成员函数)呢？对比一下：

2个线程：

real 0m3.081s user 0m2.796s sys 0m3.344s

4个线程：

real 0m5.860s user 0m6.004s sys 0m14.936s

不难发现，由于大量的上下文切换，使用mutex时，花在sys上的时间要远比使用Spinlock的要多。

原文 http://www.yebangyu.org/blog/2016/01/24/spinlock-and-mutex/

正文到此结束

所属分类：编程技术

本文标签： ACE http 测试锁 Ubuntu 时间线程
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