☰

自旋锁和信号量有什么区别？

tag-icon • tag-icon kernel spinlock semaphore lock
自旋锁和信号量有什么区别？

自旋锁和信号量在操作上有哪些基本区别？

答案1

两者都管理有限的资源。我将首先描述二进制信号量（互斥锁）和自旋锁之间的区别。

自旋锁执行繁忙等待 - 即它继续运行循环：

while (try_acquire_resource ());
...
release();

它执行非常轻量级的锁定/解锁，但如果锁定线程将被其他尝试访问相同资源的线程抢占，则第二个线程将简单地尝试获取资源，直到耗尽 CPU 量子。

另一方面互斥体表现得更像：

if (!try_lock()) {
    add_to_waiting_queue ();
    wait();
}
...
process *p = get_next_process_from_waiting_queue ();
p->wakeUp ();

因此，如果线程尝试获取被阻止的资源，它将被挂起，直到它可用为止。锁定/解锁要繁重得多，但等待是“免费”且“公平”的。

信号是一个允许多次使用（从初始化得知）的锁 - 例如允许 3 个线程同时持有资源，但不能再多了。例如，它用于生产者/消费者问题或一般队列中：

P(resources_sem)
resource = resources.pop()
...
resources.push(resources)
V(resources_sem)

答案2

自旋锁用于不允许休眠的中断上下文中。它们在一个紧密的循环中进行轮询，在获取资源之前不执行任何其他操作。主要用于ISR，更加安全高效。

信号量可以在进程上下文中使用，其中睡眠是可以的。

答案3

这是我的快速回答：自旋锁和二进制信号量（管理只能由一个事物使用的资源）几乎相同。它们的区别在于，自旋锁管理要运行的代码，而二进制信号量管理某种单一资源（例如 CPU 时间、显示输出）

然而，常规信号量能够管理访问资源的多个线程，该资源可以分割为多个，但受到限制（例如内存、网络带宽）

简而言之，自旋锁可能会不断询问信号量是否可以使用资源。 （想象一下一个孩子必须使用卫生间并等待其他人完成。）

来源：系统编程简介、操作系统和维基百科

相关内容