互斥锁，自旋锁，原子 *** 作原理和实现

注意：互斥锁在上锁的过程中，需要用自旋锁保证原子 *** 作（包括修改原子量和锁的相关数据结构）

自旋锁是采用忙等的状态获取锁，所以会一直占用cpu资源，但是允许不关闭中断的情况下，是可以被其他内核执行路径抢占的（中断嵌套的情况下，注意嵌套的中断不能申请同一个锁，这样会造成死等）。同时因为线程对cpu一直保持占用状态，所以对小资源加锁效率比较高，不需要做任何的线程切换，一般情况下如果加锁资源的运行延迟小于线程或者进程切换的时延则推荐使用自旋锁。如果需要等待耗时 *** 作，则建议放弃cpu，采用信号量或者互斥锁

上图指令可以实现加 *** 作的原子性，但是这种总线锁不能滥用，在没有共享同步问题的时候，这会阻止cpu并行计算的优化，甚至会阻塞cpu对其他内存的访问，导致效率的下降。所以除此之外我们可以使用缓存锁来执行复杂的原子 *** 作。

频繁使用的内存会缓存在处理器的L1、L2和L3高速缓存里，那么原子 *** 作就可以直接在处理器内部缓存中进行，并不需要声明总线锁，在Pentium 6和目前的处理器中可以使用“缓存锁定”的方式来实现复杂的原子性。 所谓“缓存锁定”是指内存区域如果被缓存在处理器的缓存行中，并且在Lock *** 作期间被锁定，那么当它执行锁 *** 作回写到内存时，处理器不在总线上声言LOCK＃信号，而是修改内部的内存地址，并允许它的缓存一致性机制来保证 *** 作的原子性，因为缓存一致性机制会阻止同时修改由两个以上处理器缓存的内存区域数据，当其他处理器回写已被锁定的缓存行的数据时，会使缓存行无效，在如图2-3所示的例子中，当CPU1修改缓存行中的i时使用了缓存锁定，那么CPU2就不能同时缓存i的缓存行。

但是有两种情况下处理器不会使用缓存锁定。

未完待续。。。。

https://www.cnblogs.com/alinh/p/6905221.html

https://blog.csdn.net/mcgrady_tracy/article/details/34829019

https://leetcode.com/discuss/interview-question/operating-system/125169/Mutex-vs-Semaphore

https://blog.csdn.net/zxx901221/article/details/83033998

https://leetcode.com/discuss/interview-question/operating-system/134290/Implement-your-own-spinlock

上面这个例子是线程1想等待products的count大于0的时候继续向下走，移除products里的数据，执行顺序是这样的，首先进入线程1，此时products的count等于0，condition wait，当前线程1停止执行，进入线程2，product添加一个对象，之后执行condition signal, condition wait处会接到信号，继续执行while循环，此时products等于1，跳出循环，删除products中对象。

这里可能会有一些疑问，其实 [condition lock] 和 [condition unlock] 相当于是一对互斥锁， [condition wait] 会使当前线程等待，并且unlock， [condition signal] 之后 [condition wait] 也不会马上执行，会等待 [condition unlock] 才会执行。 [condition wait] 和 [condition signal] 和信号量有点像，都是可以向 [condition wait] 出线程发送信号，判断是否执行，信号量也可以算作条件锁。

SQLite作为一款小型的嵌入式数据库，本身没有提供复杂的锁定机制，无法内部管理多路并发下的数据 *** 作同步问题，更谈不上优化，所以涉及到多路并发的情况，需要外部进行读写锁控制，否则SQLite会返回SQLITE_BUSY错误，以驳回相关请求。

返回SQLITE_BUSY主要有以下几种情况：

1。当有写 *** 作时，其他读 *** 作会被驳回

2。当有写 *** 作时，其他写 *** 作会被驳回

3。当开启事务时，在提交事务之前，其他写 *** 作会被驳回

4。当开启事务时，在提交事务之前，其他事务请求会被驳回

5。当有读 *** 作时，其他写 *** 作会被驳回

6。读 *** 作之间能够并发执行

基于以上讨论，可以看出这是一个典型的读者写者问题，读 *** 作要能够共享，写 *** 作要互斥，读写之间也要互斥

可以设计如下的方案解决并发 *** 作数据库被锁定的问题，同时保证读 *** 作能够保持最大并发

1。采用互斥锁控制数据库写 *** 作

2。只有拥有互斥锁的线程才能够 *** 作数据库

3。写 *** 作必须独立拥有互斥锁

4。读 *** 作必须能够共享互斥锁，即在第一次读取的时候获取互斥锁，最后一次读取的时候释放互斥锁

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