Concurrency 如何理解这些自旋锁的实现？

我很难从编程语言语用学（Scott）中理解自旋锁。如果您能更清楚地解释，我将不胜感激。谢谢

虽然所有这些算法在历史上都很重要，但实际上 自旋锁需要在恒定的时间和空间中运行，对于这个 需要一个原子指令，它的功能不仅仅是加载或存储。 从20世纪60年代开始，硬件设计师开始装备他们的 具有读取、修改和写入内存指令的处理器 作为单个原子操作的位置。最简单的指示 被称为

测试和设置

。它将布尔变量设置为true和true 返回变量以前是否为false的指示。 给定测试_和_集，获取自旋锁几乎是微不足道的：

while not test_and_set(L)
    –– nothing –– spin

L

的值是什么意思

当且仅当

L

为真时，

test\u和\u set（L）

是否返回false

为什么它可以作为旋转锁工作

实际上，在循环中嵌入测试_和_集往往会导致 多核或多处理器上不可接受的通信量 当缓存一致性机制尝试协调写入时 通过多个内核尝试获取锁。这要求太高了 硬件资源被称为争用，它是解决问题的主要障碍 在大型机器上性能良好

为了减少争用，同步库的编写者经常 使用一个测试-测试和设置锁，它通过普通读取进行旋转 （被缓存满足）直到锁看起来是自由的（参见 图13.8）。当线程释放锁时，仍然会出现 等待线程执行其任务时总线或互连活动的流动 测试_和_集，但至少此活动只在 临界截面的边界。在大型计算机上，争用可能会发生 通过实施退避策略进一步降低了成本，其中线程 尝试获取锁失败的等待一段时间 在再试之前

type lock = Boolean := false;
procedure acquire lock(ref L : lock)
    while not test and set(L)
        while L
            –– nothing –– spin
procedure release lock(ref L : lock)
    L := false

图13.8一个简单的测试和测试_和_设置锁。等待过程 使用普通读取（加载）指令旋转，直到锁显示为 自由，然后使用test_和_set获取它。第一次访问是 普通（无竞争）情况下的速度测试集

“普通读取（加载）指令”是否指该指令 在

中读取
L
，而在
中读取L

这种方法如何比第一种更好

我的价值是什么意思

L

在锁空闲时设置为0，在锁被人锁定时设置为1

当且仅当L为真时，测试_和_集（L）是否返回false

是的，在您提到的引文中有明确描述：“返回变量以前是否为假的指示”

为什么它可以作为旋转锁工作

它满足上述变量

L

的不变量

“普通读取（加载）指令”是否指在L中读取L的指令

对

这种方法如何比第一种更好

通过“普通读取”指令检查

L

是否为0比使用

test\u和\u set

指令涉及的“多核或多处理器机器上的通信量”更少。因此，当一个磁芯在锁定的锁上旋转时，其他磁芯受影响较小