Warum spinlocks funktionieren nicht in Uniprozessor - (Einhorn -) Systeme?

Wenn ich Ihre Frage verstehe, fragst du dich, warum spin locks sind eine schlechte Idee, auf single-core-Maschinen.

Sollten Sie noch Arbeit, aber kann sehr viel teurer als echte thread-schlafen-Parallelität:

Wenn Sie ein spinlock, sind Sie im wesentlichen vorbringt, dass Sie nicht denken, Sie haben zu lange warten. Sie sagen, dass Sie denken, es ist besser zu pflegen, die Prozessorzeit, die Scheibe mit einer busy-loop als die Kosten der sleeping-thread und Kontext-Wechsel zu einem anderen thread oder Prozess. Wenn Sie warten müssen eine sehr kurze Zeit, können Sie schlafen und wieder geweckt werden fast sofort, aber die Kosten gehen nach oben und unten ist teurer als die nur darauf warten, um.

Dies ist eher OK zu sein, die auf multi-core-Prozessoren, da Sie viel besser die Parallelität der profile als single-core-Prozessoren. Auf multi-core-Prozessoren, zwischen schleifeniterationen, einige andere thread getroffen haben, die Pflege Ihrer Voraussetzung. Auf single-core-Prozessoren, ist es nicht möglich, dass jemand anderes könnte Ihnen geholfen haben - Sie haben gesperrt, bis die eine und einzige Kern.

Hier das problem, dass wenn Sie warten oder schlafen auf einem Schloss, Sie deuten auf das system, dass Sie nicht alles haben, was Sie noch brauchen, also sollte es gehen einige andere Sachen und kommen zurück, um Sie später. Mit einem spin-lock, Sie nie dem system mitteilen, so Sie es sperren, bis das warten für etwas anderes zu passieren - aber, mittlerweile, Sie sind halten, das gesamte system, also etwas anderes nicht passieren.

gibt es in unterschiedlichen Ausführungen von spinlock:

spin_lock_irqsave(&xxx_lock, flags);
... critical section here ..
spin_unlock_irqrestore(&xxx_lock, flags);

In Uni-Prozessor spin_lock_irqsave() sollte verwendet werden, wenn Daten geteilt zwischen Prozess-Kontext-und interrupt-Kontext, wie in diesem Fall IRQ bekommt auch deaktiviert. spin_lock_irqsave() unter allen Umständen funktioniert, aber teilweise weil Sie sicher sind, Sie sind auch ziemlich langsam.
Für den Fall, dass Daten geschützt werden müssen zwischen verschiedenen CPUs, dann ist es besser, verwenden Sie die folgende Versionen sind diese billiger sind, als IRQs nicht bekommen, in diesem Fall deaktiviert:

spin_lock(&lock);
...
spin_unlock(&lock);

In Uniprozessor-Systemen aufrufen spin_lock_irqsave(&xxx_lock, flags); hat den gleichen Effekt, wie das deaktivieren von interrupts, die den benötigten interrupt-Parallelität Schutz ohne unnötige SMP-Schutz. Jedoch, in Multiprozessor-Systemen ist dies deckt sowohl unterbrechen und SMP concurrency-Probleme.

Finden Sie die beiden folgenden Absatz in Betriebssystem Drei Leichte Stücke, die hilfreich sein könnten:

Spin locks in single-CPU-Fall -, Leistungs-Gemeinkosten
sehr schmerzhaft, stellen Sie sich den Fall, wo der thread die Sperre ist
vorweggenommen in einem kritischen Abschnitt. Der Planer könnte dann laufen
jeder andere thread (Stell dir vor, es gibt N − 1 anderen), von denen jede
versucht, die Sperre. In diesem Fall, jedes dieser Themen wird
spin für die Dauer einer Zeitscheibe, bevor er sich die CPU, eine
Verschwendung von CPU-Zyklen.

Jedoch auf mehrere CPUs, spin locks arbeiten
Recht gut (wenn die Anzahl der threads entspricht in etwa der Anzahl der
CPUs). Das denken geht wie folgt: stellen Sie sich vor, den Faden auf CPU 1 und
Thread B auf die CPU 2, die beiden streitenden für eine Sperre. Wenn Thread A (CPU 1)
greift die Sperre, und dann versucht Thread B, B drehen sich (CPU-2).
Doch vermutlich ist der kritische Abschnitt ist kurz, und so bald die
Sperre verfügbar wird, und wird erworben durch Thread B Spinnen
warten Sie, bis eine Sperre auf einem anderen Prozessor nicht verschwenden viele Zyklen in
in diesem Fall, und damit wirksam sein kann,