自旋锁问题

1.自旋锁定义

    自旋锁是转为防止多处理器并发而引入的一种锁，它在内核中大量应用与中断处理等部分（对于单处理器，防治中断处理的并发可简单采用关闭中断的方式，即在标志寄存器中关闭/打开中断标志位，不需要自旋锁）。自旋锁与互斥锁的区别：（1）对于互斥所，若资源已被占用，资源申请者只能进入睡眠状态；（2）但自旋锁不会引起调用者睡眠，若自旋锁已被别的执行单元保持，调用者就一直循环查看是否该自旋锁的保持者已释放了锁。

 2.原理

  跟互斥锁一样，一个执行单元要想访问被自旋锁保护的共享资源，必须先得到锁，在访问完共享资源后，必须释放锁。如果在获取自旋锁时，没有任何执行单元保持该锁，那么将立即得到锁；如果在获取自旋锁时锁已经有保持者，那么获取锁操作将自旋在那里，直到该自旋锁的保持者释放了锁。

3.存在的问题

 

（1）死锁。试图递归地获得自旋锁必然会引起死锁：递归程序的持有实例在第二个实例循环，以试图获得相同自旋锁时，不会释放此自旋锁。在递归程序中使用自旋锁应遵守下列策略：递归程序决不能在持有自旋锁时调用它自己，也决不能在递归调用时试图获得相同的自旋锁。此外如果一个进程已经将资源锁定，那么，即使其它申请这个资源的进程不停地疯狂“自旋”,也无法获得资源，从而进入死循环。

 

（2）过多占用cpu资源。如果不加限制，由于申请者一直在循环等待，因此自旋锁在锁定的时候,如果不成功,不会睡眠,会持续的尝试,单cpu的时候自旋锁会让其它process动不了. 因此，一般自旋锁实现会有一个参数限定最多持续尝试次数. 超出后, 自旋锁放弃当前time slice. 等下一次机会。

4.注意的问题：

如果某工作获得自旋锁，那么他就不能睡眠，因为一旦睡眠了，将没有一个任务可以唤醒它，其他线程想要获得该自旋锁，好的情况是等待很长的时间，最坏的情况是系统进入死锁状态，所以使用自旋锁的原则之一就是：任何拥有该自旋锁的代码都必须是原子的，并且不能睡眠；

拥有自旋锁的原则二：自旋锁必须在很短的时间内获得，长的锁拥有的时间将会阻止队当前处理器的调度，这就意味着更高优先级的进程不得不等待；