《多处理器编程的艺术》读书笔记(4)--- 自旋锁(1)
任何互斥协议都会产生这样的问题:如果不能获得锁,应该怎么做?对此有两种选择。其一种方案是让其继续进行尝试,这种锁称为自旋锁,对锁的反复测试过程称为旋转或忙等待。在希望锁延迟较短的情形下,选择旋转的方式比较合乎情理。但只有在多处理器中旋转才有实际意义。
TASLock
1 public class TASLock : ILock
2 {
3 private const int WAITING = 0;
4 private const int EXECUTING = 1;
5 int state = WAITING;
6
7 public void setLock()
8 {
9 while (Interlocked.CompareExchange(ref state, EXECUTING, WAITING) == EXECUTING)
10 {
11
12 }
13 }
14
15 public void unlock()
16 {
17 Interlocked.Exchange(ref state, WAITING);
18 }
19 }
TTASLock
1 public class TTASLock : ILock
2 {
3 private const int WAITING = 0;
4 private const int EXECUTING = 1;
5 int state = WAITING;
6
7 public void setLock()
8 {
9 while (true)
10 {
11 while (state == EXECUTING) { }
12 if (Interlocked.CompareExchange(ref state, EXECUTING, WAITING) == WAITING)
13 {
14 return;
15 }
16 }
17 }
18
19 public void unlock()
20 {
21 Interlocked.Exchange(ref state, WAITING);
22 }
23 }
从正确性的角度来看,TASLock和TTASLock算法是等价的:每一个算法都保证了无死锁的互斥。(原书中算法都是Java代码,使用AtomicBoolean类实现,这里修改为C#代码,不知道和原Java代码意图的差别有多大)但在测试中发现TTASLock比TASLock性能要好,并且性能更稳定。(没有用正式测试软件测试,不会用,请高人指点指点,这里只是本人DEBUG N次的感觉)
性能的差距就是在 state == EXECUTING,每个处理器都有一个cache,它是一种高速的小容量存储器,用来存放处理器感兴趣的数据。对内存的访问通常要比对cache的访问多出几个数量级的机器周期。所以cache的性能对于多处理器系统结构的整体性能具有至关重要的影响。当处理器从内存地址中读数据时,首先检查该地址及其所有存储的数据是否已在它的cache中。如果在cache中,那么处理器产生一个cache命中,并可以立即加载这个值。如果不在,则产生一个cache缺失,且必须在内存或另一个处理器的cache中查找这个数据。接着,处理器在总线上广播这个地址,其它的处理器监听总线。如果某个处理器在自己的cache中发现这个地址,则广播该地址及其值来做出响应。如果所有处理器中都没有发现此地址,则以内存中该地址所对应的值来进行响应。
转载于:https://www.cnblogs.com/pennant/archive/2009/10/19/1586210.html
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