Posted on 2014-09-03 21:11
鑫龍 閱讀(3240)
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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lock free的解釋是
一個“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能夠繼續(xù)往下執(zhí)行。
其實看我們那副圖就是說你的各個線程不會互相阻塞，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，那么整個程序其實就被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，舉個例子
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while (x == 0) {
-
x = 1-x;
-
}
在這里如果兩個線程同時執(zhí)行，可能同時進(jìn)入while循環(huán)，然后x兩次改變值之后，依然是0，那么兩個線程就會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的時候一般都會使用CAS（compare and set）操作來寫，因為現(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
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bool compare_and_swap (int *oldval, int *dest, int newval) {
-
if (*oldval == *dest) {
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*dest = newval;
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return true;
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}
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return false;
-
}
其實這樣一個操作和樂觀鎖很像，并且操作簡單，相應(yīng)的比互斥鎖的代價要小。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)存隊列的實現(xiàn)
無鎖隊列的實現(xiàn)
鎖無關(guān)的(Lock-Free)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
An Introduction to Lock-Free Programming