Posted on 2014-09-03 21:11
鑫龍 閱讀(3239)
評(píng)論(0) 編輯 收藏 引用 所屬分類:
linux編程
轉(zhuǎn)自：
http://www.isnowfy.com/understand-to-lock-free/
以前一直不明白lock free是什么，后來發(fā)現(xiàn)原來是完全理解錯(cuò)了概念，lock free看到大家有的翻譯為無鎖，有的翻譯為鎖無關(guān)，其實(shí)用不用鎖和lock free是不相關(guān)的，用了鎖也可能是lock free，而不用鎖有可能不是lock free。
一個(gè)lock free的解釋是
一個(gè)“鎖無關(guān)”的程序能夠確保執(zhí)行它的所有線程中至少有一個(gè)能夠繼續(xù)往下執(zhí)行。
其實(shí)看我們那副圖就是說你的各個(gè)線程不會(huì)互相阻塞，那么你的程序才能成為lock free的。像我們平常用的互斥鎖，當(dāng)有線程獲得鎖，其他線程就被阻塞掉了，這里的問題就是如果獲得鎖的線程掛掉了，而且鎖也沒有釋放，那么整個(gè)程序其實(shí)就被block在那了，而如果程序是lock free的那么即使有線程掛掉，也不影響整個(gè)程序繼續(xù)向下進(jìn)行，也就是系統(tǒng)在整體上而言是一直前進(jìn)的。
那么，不用鎖就是lock free的嗎，一開始就提到了，不用鎖也可能不是lock free的，舉個(gè)例子
-
while (x == 0) {
-
x = 1-x;
-
}
在這里如果兩個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行，可能同時(shí)進(jìn)入while循環(huán)，然后x兩次改變值之后，依然是0，那么兩個(gè)線程就會(huì)一直互相在這里阻塞掉了，所以這里雖然沒有鎖，依然不是lock free的。
現(xiàn)在大家寫lock free的時(shí)候一般都會(huì)使用CAS（compare and set）操作來寫，因?yàn)楝F(xiàn)在很多的cpu都是支持CAS操作并作為原子操作來處理的，CAS操作一般是這樣的
-
bool compare_and_swap (int *oldval, int *dest, int newval) {
-
if (*oldval == *dest) {
-
*dest = newval;
-
return true;
-
}
-
return false;
-
}
其實(shí)這樣一個(gè)操作和樂觀鎖很像，并且操作簡(jiǎn)單，相應(yīng)的比互斥鎖的代價(jià)要小。所以現(xiàn)在大家都是喜歡用lock free的技術(shù)來提高系統(tǒng)的performance。
最后如果大家對(duì)于如何編寫lock free的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)感興趣的話，可以參考我后面給出的鏈接。
一種高效無鎖內(nèi)存隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)
無鎖隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)
鎖無關(guān)的(Lock-Free)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
An Introduction to Lock-Free Programming