关于无锁编程的疑问

2013-11-03 08:38:24 481 阅读 AI 写同款 · GEO 优化AI 选题数据监测一键分发 ›

Linux c/c++环境编程本文摘要：第三章对比了互斥锁、自旋锁和原子操作的区别，重点介绍了CAS原子操作的实现原理和应用场景，并提供了互斥锁的代码示例。第四章详细讲解了线程池的实现，包括任务队列管理、线程创建与任务执行流程，通过代码展示了线程池的初始化、任务分配和执行过程。第五章探讨了MySQL数据库操作，包括图片存储的实现方法，对比了普通数据插入与BLOB类型数据处理的差异，提出了关于数据库连接池的设计思考。文章通过具体代码示例演示了从磁盘读取图片、写入数据库以及反向操作的完整流程，并分析了相关技术难点。阅读详情

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-lockfree/

这里介绍了cas原语

但我不知道是怎么确保这个cas原语的正常性

很有可能两个线程同时并发，同时进行cas

同时通过if判断

这个时候不就出问题了？

...全文

15.多线程编程中锁的4种状态-无锁状态偏向锁状态轻量级锁状态重量级锁状态一：java多线程互斥，和java多线程引入偏向锁和轻量级锁的原因？---&gt;synchronized的重量级别的锁，就是在线程运行到该代码块的时候，让程序的运行级别从用户态切换到内核态，把所有的线程挂起，让cpu通过操作系统指令，去调度多线程之间，谁执行代码块，谁进入阻塞状态。这样会频繁出现程序运行状态的切换，线程的挂起和唤醒，这样就会大量消耗资源，程序运行的效率低下。为了提高效率，jvm的... 阅读详情

kingstarer

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nadleeh 2014-04-02

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引用 15 楼 nadleeh123 的回复:

[quote=引用楼主 kingstarer 的回复:] http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-lockfree/ 这里介绍了cas原语但我不知道是怎么确保这个cas原语的正常性很有可能两个线程同时并发，同时进行cas 同时通过if判断这个时候不就出问题了？

多核才有真正的并发，单核只需处理好抢占的问题！[/quote] 也不太对，嵌入式cpu也有带超线程技术的。准确说是物理上单线程只考虑禁抢占，物理上多线程就要考虑并发了

nadleeh 2014-04-02

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引用楼主 kingstarer 的回复:

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-lockfree/ 这里介绍了cas原语但我不知道是怎么确保这个cas原语的正常性很有可能两个线程同时并发，同时进行cas 同时通过if判断这个时候不就出问题了？

多核才有真正的并发，单核只需处理好抢占的问题！

kingstarer 2014-04-01

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感谢各位回答，转行结贴

lm_whales 2013-11-07

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这种锁，比系统提供的锁要快得多，不需要在用户模式和系统模式之间切换。缺点是需要忙查询。不能挂起线程比较长的时间。适合持续不间断计算的场合。

lm_whales 2013-11-05

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1）lock 2）cmpxchg8b

mujiok2003 2013-11-04

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引用 5 楼 kingstarer 的回复:

[quote=引用 2 楼 DelphiGuy 的回复:] 这依赖处理器的原子操作指令，比如x86/x64中的lock cmpxchg/cmpxchg8b/cmpxchg16b，可以实现读、比较、修改的原子化，此一系列操作中间不会被中断，而且此时内存总线被锁定，其他处理器/核心不能访问内存/cache。

没看见这里调用汇编啊另外，这样的话不是也出现锁了吗（硬件级的锁）[/quote] CPU提供原子操作指令。锁一般由操作系统提供，比如mutex, critical section待，一般是在原子操作的基础上实现的。

mujiok2003 2013-11-04

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引用 4 楼 kingstarer 的回复:

[quote=引用 1 楼 mujiok2003 的回复:]
引用
根据此理论，业界在原子操作的基础上提出了著名的 CAS（Compare - And - Swap）操作来实现 Lock-Free 算法，Intel 实现了一条类似该操作的指令：cmpxchg8。
由硬件来/CPU保证

但是这里是用代码实现啊没见他用汇编指令（c翻译成汇编会加多很多语句）也没见关中断[/quote]


  //InterlockedCompareExchange是windows 的一原子操作API
  9000: unsigned __int64
  9001: InterlockedCompareExchange(
  9002:     _Inout_ _Interlocked_operand_ unsigned __int64 volatile *Destination,
  9003:     _In_ unsigned __int64 Exchange,
  9004:     _In_ unsigned __int64 Comperand
  9005:     )
  9006: {
001713C0 55                   push        ebp  
001713C1 8B EC                mov         ebp,esp  
001713C3 81 EC C0 00 00 00    sub         esp,0C0h  
001713C9 53                   push        ebx  
001713CA 56                   push        esi  
001713CB 57                   push        edi  
001713CC 8D BD 40 FF FF FF    lea         edi,[ebp-0C0h]  
001713D2 B9 30 00 00 00       mov         ecx,30h  
001713D7 B8 CC CC CC CC       mov         eax,0CCCCCCCCh  
001713DC F3 AB                rep stos    dword ptr es:[edi]  
  9007:     return (unsigned __int64) _InterlockedCompareExchange64((volatile long long*) Destination, (long long) Exchange, (long long) Comperand);
001713DE 8B 45 14             mov         eax,dword ptr [Comperand]  
001713E1 8B 55 18             mov         edx,dword ptr [ebp+18h]  
001713E4 8B 75 08             mov         esi,dword ptr [Destination]  
001713E7 8B 4D 10             mov         ecx,dword ptr [ebp+10h]  
001713EA 8B 5D 0C             mov         ebx,dword ptr [Exchange]  
001713ED F0 0F C7 0E          lock cmpxchg8b qword ptr [esi]  //cmpxchg8b就是由CPU提供的指令
  9008: }