为什么多线程需要锁呢?

2012-11-17 14:04:38 +08:00
 pythonee
我知道很多无锁的数据结构,但是这不是要讨论的
假设我们的程序是跑在单核cpu上的,现在有一些线程共享了某资源,问题是,我们的cpu在一次只会执行一个指令,也就是说,这些资源的读写如果是原子的话,也就是如果读写只是一条cpu指令的话,那么是不是就意味着不需要锁了,因为,这些线程争用cpu,但是cpu保证每次都只有一个指令的运行,cpu本身是串行的了,是这样的吗
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16 条回复
qq286735628
2012-11-17 14:07:48 +08:00
但实际上一个高级语言的一句读写操作,已经是跑在多个CPU时钟周期了~除非是单片机那种底层语言
reus
2012-11-17 14:11:15 +08:00
是的,操作是原子的就不需要锁了。不过很多操作都需要很多条机器指令,不是原子的,所以需要锁来保证
Muninn
2012-11-17 14:15:51 +08:00
你这问题问的有点哗众取宠
在内容里才限定了一个cpu
不过即使如此
楼上也都回答了。。。
BigZ
2012-11-17 14:34:41 +08:00
支持多线程,多进程的操作系统,在做切换的时候,会保留各种context,cpu切回来之后,会还原原有状态,于是在每个线程/进程眼里,各自都是独占了一个cpu
clino
2012-11-17 14:42:13 +08:00
即使是单核cpu,只要操作系统是抢先式任务调度的,那一样需要锁的

"cpu保证每次都只有一个指令的运行,cpu本身是串行的了"
即使"读写只是一条cpu指令"一样可能会产生race condition.
nodenode
2012-11-17 16:29:41 +08:00
@reus 正解

另外,多核情况下x86架构可以在单指令中使用lock选项来防止其它核访问内存:
http://wiki.osdev.org/Atomic_operation

linux kernel里已经给这些单指令做了包装,屏蔽了不同架构下的差异,直接使用那些atomic_XXX函数就可以进行原子操作了:
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-linux-synchronization.html
liuw
2012-11-17 16:43:51 +08:00
你没有考虑Critical Section的大小。
guoxx_
2012-11-17 17:23:37 +08:00
以singleton模式为例子

void *getSingletion(){
if(NULL == instance){
instance = malloc(10086);
bzero(instance, 10086);
}
}

如果没有锁,会发生什么情况?
所以多线程就不要锁 和几个cpu没有关系
guoxx_
2012-11-17 17:47:34 +08:00
// 上面手误打错了
所以多线程就要锁 和几个cpu没有关系
pythonee
2012-11-17 18:21:16 +08:00
@Muninn 是吗,但是我觉得多核讨论这个问题意义不大,我这几天编写多线程程序多了之后,突然想到这个问题,当然,可能更好的问题是如何避免锁
lesscome
2012-11-17 20:30:37 +08:00
多线程操作公共数据,锁是不可避免的,lz不如想想怎么降低锁带来的资源消耗。
Ricepig
2012-11-17 21:40:23 +08:00
锁的主要问题是容易造成不必要的等待,极端就是死锁。锁并不一定就低效的
darasion
2012-11-17 21:44:53 +08:00
锁的本质是队列。

你把所有有竞争关系的东西,放进一个队列里。就不会冲突了。

就像我们平时排队买东西一样,轮到你却没货了,你就要么放弃要么等人家上货。
chisj
2012-11-17 21:49:01 +08:00
和CPU多少无关,是因为每个线程只能执行一个时钟周期,执行完一个时钟周期就被切换,其他线程得到资源。话说这个教材里讲得非常清楚了啊!
funcman
2012-11-17 23:39:11 +08:00
错。
这跟CPU是串行还是并行无关。即使是串行,两个线程的时间片还是乱序的。
同步就是要保证一定的次序。
shuizhuzi
2012-11-18 00:22:40 +08:00
这这……不能这样比,不一个层次啊
一个是硬件层,一个是系统层……

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