自旋鎖和互斥鎖的區別

POSIX threads(簡稱Pthreads)是在多核平臺上進行並行編程的一套API。線程同步是並行編程中很是重要的通信手段，其中最典型的應用就是用

Pthreads提供的鎖機制(lock)來對多個線程之間的共享臨界區(Critical Section)進行保護(另外一種經常使用的同步機制是barrier)。

Pthreads提供了多種鎖機制：

• Mutex(互斥量)：pthread_mutex_t
• Spin lock(自旋鎖): pthread_spin_t
• Condition Variable(條件變量): pthread_cond_t
• Read/Write lock(讀寫鎖)：pthread_rwlock_t

Pthreads提供的Mutex鎖操做相關的API主要有：

• pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
• pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
• pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

Pthreads提供的Spin Lock鎖操做相關的API主要有：

• pthread_spin_lock(pthread_spinlock_t *lock);
• pthread_spin_trylock(pthread_spinlock_t *lock);
• pthread_spin_unlock(pthread_spinlock_t *lock);

從實現原理上來說，Mutex屬於sleep-waiting類型的鎖。例如在一個雙核的機器上有兩個線程（線程A和線程B）,它們分別運行在Core0和Core1上。假設線程A想要經過pthread_mutex_lock操做去獲得一個臨界區的鎖，而此時這個鎖正被線程B所持有，那麼線程A就會被阻塞，

Core0會在此時進行上下文切換(Context Switch)將線程A置於等待隊列中，此時Core0就能夠運行其它的任務而沒必要進行忙等待。而Spin lock

則否則，它屬於busy-waiting類型的鎖，若是線程A是使用pthread_spin_lock操做去請求鎖，那麼線程A就會一直在Core0上進行忙等待並不停的進行鎖請求，直到獲得這個鎖爲止。

自旋鎖（Spin lock）

自旋鎖與互斥鎖有點相似，只是自旋鎖不會引發調用者睡眠，若是自旋鎖已經被別的執行單元保持，調用者就一直循環在那裏看是否該自旋鎖的保持者已經釋放了鎖，「自旋鎖」的做用

是爲了解決某項資源的互斥使用。由於自旋鎖不會引發調用者睡眠，因此自旋鎖的效率遠高於互斥鎖。

自旋鎖的不足之處：

自旋鎖一直佔用着CPU，他在未得到鎖的狀況下，一直運行（自旋），因此佔用着CPU，若是不能在很短的時間內得到鎖，這無疑會使CPU效率下降。

在用自旋鎖時有可能形成死鎖，當遞歸調用時有可能形成死鎖，調用有些其餘函數也可能形成死鎖，如 copy_to_user()、copy_from_user()、kmalloc()等。

所以咱們要慎重使用自旋鎖，自旋鎖只有在內核可搶佔式或SMP的狀況下才真正須要，在單CPU且不可搶佔式的內核下，自旋鎖的操做爲空操做。自旋鎖適用於鎖使用者保持鎖時間比較短的狀況下。