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我的朋友

分类: LINUX

2011-06-24 16:01:34

Mutex是一把钥匙,一个人拿了就可进入一个房间,出来的时候把钥匙交给队列的第一个。一般的用法是用于串行化对critical section代码的访问,保证这段代码不会被并行的运行。

 

Semaphore是一件可以容纳N人的房间,如果人不满就可以进去,如果人满了,就要等待有人出来。对于N=1的情况,称为binary semaphore。一般的用法是,用于限制对于某一资源的同时访问。

 

Binary semaphore与Mutex的差异:

在有的系统中Binary semaphore与Mutex是没有差异的。在有的系统上,主要的差异是mutex一定要由获得锁的进程来释放。而semaphore可以由其它进程释放(这时的semaphore实际就是个原子的变量,大家可以加或减),因此semaphore可以用于进程间同步。Semaphore的同步功能是所有系统都支持的,而Mutex能否由其他进程释放则未定,因此建议mutex只用于保护critical section。而semaphore则用于保护某变量,或者同步。

 

另一个概念是spin lock,这是一个内核态概念。spin lock与semaphore的主要区别是spin lock是busy waiting,而semaphore是sleep。对于可以sleep的进程来说,busy waiting当然没有意义。对于单CPU的系统,busy waiting当然更没意义(没有CPU可以释放锁)。因此,只有多CPU的内核态非进程空间,才会用到spin lock。Linux kernel的spin lock在非SMP的情况下,只是关irq,没有别的操作,用于确保该段程序的运行不会被打断。其实也就是类似mutex的作用,串行化对 critical section的访问。但是mutex不能保护中断的打断,也不能在中断处理程序中被调用。而spin lock也一般没有必要用于可以sleep的进程空间。 spinlock是非常费时间的,一般用在中断处理上下文中(这些地方不能用mutex)。spinlock的地方不能让程序睡眠,不然会死锁。
Mac上我还看到了一个叫Read-Write Locks,也就是说允许Read的thread可以随时Lock,但是WriteThread只能一个Lock。也就是说,Read进入后运行Read再次进入,但是不允许Write进入,Write进入后允许任何人进入,能提高效率。
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