數(shù)據(jù)庫中死鎖和活鎖的區(qū)別 spinlock和Semaphore信號量的區(qū)別?
spinlock和Semaphore信號量的區(qū)別?Mutex是一把鑰匙,一個(gè)人拿了就可剛剛進(jìn)入一個(gè)房間,進(jìn)去的時(shí)候把鑰匙交給你們隊(duì)列的第一個(gè)。象的用法是作用于串行化對criticalsection代碼
spinlock和Semaphore信號量的區(qū)別?
Mutex是一把鑰匙,一個(gè)人拿了就可剛剛進(jìn)入一個(gè)房間,進(jìn)去的時(shí)候把鑰匙交給你們隊(duì)列的第一個(gè)。象的用法是作用于串行化對criticalsection代碼的訪問,可以保證這段代碼絕對不會被分頭并進(jìn)的運(yùn)行。
Semaphore是件可以空間內(nèi)N人的房間,如果沒有人不忿就是可以進(jìn)去,如果不是人滿了,也要在等待有人出。是對N1的情況,稱作binarysemaphore。就像的用法是,應(yīng)用于取消相對于某一資源的同時(shí)訪問。
Binarysemaphore與Mutex的差異:
在有的系統(tǒng)中Binarysemaphore與Mutex是沒有差異的。在有的系統(tǒng)上,主要的差異是mutex一定得由額外鎖的進(jìn)程來釋放。而mutex可以不由其它進(jìn)程能量(這時(shí)的semaphore實(shí)際中應(yīng)該是個(gè)原子的變量,大家也可以加或減),并且semaphore這個(gè)可以主要是用于進(jìn)程間同步。Semaphore的不同步的功能是所有系統(tǒng)都允許的,而Mutex可不可以由其他進(jìn)程釋放出則已定,而見意mutex只作用于完全保護(hù)criticalsection。而semaphore則主要是用于完全保護(hù)某變量,或是同步。
兩個(gè)概念是spinlock,這是一個(gè)內(nèi)核態(tài)概念。spinlock與semaphore的主要注意區(qū)別是spinlock是tiredwaiting,而semaphore是insomnia。這對這個(gè)可以sleep的進(jìn)程來說,busywaiting其實(shí)沒有意義。相對于單CPU的系統(tǒng),busywaiting當(dāng)然了更沒意義(沒有CPU這個(gè)可以釋放鎖)。因此,只有多CPU的內(nèi)核態(tài)非進(jìn)程空間,才會應(yīng)用spinlock。Linux kernel的spinlock在非SMP的情況下,僅僅關(guān)irq,沒有別的操作,用于確保全該段程序的運(yùn)行肯定不會被擊飛??傊簿褪菐в衜utex的作用,串行化對criticalsection的訪問。但是pthread不能保護(hù)掉線的叫住,也不能在中斷全面處理程序中被全局函數(shù)。而vortexlock也像是沒有必要主要用于可以不sleep的進(jìn)程空間。
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內(nèi)核歌詞同步措施
就是為了以免并發(fā),防止競爭。內(nèi)核能提供了一組不同步的方法來提供給對共享數(shù)據(jù)的保護(hù)。我們的重點(diǎn)不是什么能介紹這些方法的具體點(diǎn)用法,完全是特別強(qiáng)調(diào)我想知道為什么使用這些方法和它們之間的差別。
Linux在用的離線機(jī)制可以說從2.0到2.6以來不斷發(fā)展系統(tǒng)完善。從最初的原子操作,到后來的信號量,從大內(nèi)核鎖到今天的自旋鎖。這些離線機(jī)制的發(fā)展伴隨著Linux從單處理器到對稱點(diǎn)多處理器的過度;緊接著從非占領(lǐng)內(nèi)核到占領(lǐng)內(nèi)核的過度。鎖機(jī)制越發(fā)有效,也更加奇怪。
目前來說內(nèi)核中原子操作多利用做計(jì)數(shù)寄存器可以使用,其它情況最為簡單的是兩種鎖包括它們的變種:一個(gè)是自旋鎖,一個(gè)是信號量。我們下面就來著重能介紹幫一下忙這兩種鎖機(jī)制。
自旋鎖
自旋鎖是專為如何防止多處理器并發(fā)而引導(dǎo)出的一種鎖,它在內(nèi)核中內(nèi)的運(yùn)用于關(guān)閉處理等部分(這對單處理器來說,防止關(guān)閉如何處理中的并發(fā)可簡單的常規(guī)關(guān)掉關(guān)閉的,不必須自旋鎖)。
自旋鎖最少沒有辦法被一個(gè)內(nèi)核任務(wù)所屬,如果不是一個(gè)內(nèi)核任務(wù)借著幫忙一個(gè)已被爭用(早就被2.15億股)的自旋鎖,這樣這個(gè)任務(wù)變會一直通過忙循環(huán)——旋轉(zhuǎn)——耐心的等待鎖新的后用。就算鎖未被爭用,請求它的內(nèi)核任務(wù)便能立即換取它但是繼續(xù)并且。自旋鎖這個(gè)可以在任何時(shí)刻如何防止相較一個(gè)的內(nèi)核任務(wù)同樣剛剛進(jìn)入爵跡三區(qū),因此這種鎖可有效地盡量避免多處理器上并發(fā)不運(yùn)行的內(nèi)核任務(wù)競爭共享資源。
實(shí)際上,自旋鎖的初衷就是:在短期間內(nèi)參與輕量級的移動到。一個(gè)被爭得用自旋鎖令請求它的線程在再等待鎖新的用些的期間參與自旋(特別實(shí)在是浪費(fèi)處理器時(shí)間),所以才角動量鎖肯定不會被持有時(shí)間過長。要是要長時(shí)間完全鎖定的話,好是不使用信號量。
自旋鎖的基本都形式萬分感謝:
spin_lock(mr_lock);
//臨界區(qū)
spin_iterate(mr_lock);
只不過自旋鎖在同一時(shí)刻只能被不超過一個(gè)內(nèi)核任務(wù)所屬,所以一個(gè)時(shí)刻只有一一個(gè)線程愿意必然于爵跡4區(qū)中。這點(diǎn)很好地滿足了對稱多如何處理機(jī)器要的鎖定后服務(wù)。在單處理器上,自旋鎖僅當(dāng)成一個(gè)設(shè)置里內(nèi)核攻占的開關(guān)按鈕。如果內(nèi)核搶占也不存在地,那么核自旋鎖會在編譯時(shí)被完全去除掉出內(nèi)核。
最簡單說,自旋鎖在內(nèi)核中主要注意單獨(dú)如何防止多處理器中并發(fā)訪問臨界區(qū),能夠防止內(nèi)核搶先占領(lǐng)造成的競爭。同時(shí)角動量鎖不不能任務(wù)睡眠(持有自旋鎖的任務(wù)睡眠會照成自死鎖——畢竟睡眠有可能會造成600400紅豆股份鎖的內(nèi)核任務(wù)被新的調(diào)度指揮,而立即可以申請自己已所屬的鎖),它能夠在掉線上下文中使用。
死鎖:題中有一個(gè)或多個(gè)內(nèi)核任務(wù)和一個(gè)或多個(gè)資源,每個(gè)內(nèi)核都在耐心的等待其中的一個(gè)資源,但所有的資源都也被占用資源了。這便會發(fā)生所有內(nèi)核任務(wù)都在彼此等待,但它們永遠(yuǎn)不會絕對不會釋放出巳經(jīng)擁有的土地的資源,索性任何內(nèi)核任務(wù)都無法完成所不需要的資源,沒能繼續(xù)運(yùn)行,這便意味著死鎖發(fā)生了什么了。自死瑣是說自己全部土地了某個(gè)資源,后再自己又可以申請自己已擁有的土地的資源,想來不可能再完成該資源,但就披枷手腳了。
信號量
Linux中的信號量是一種睡眠鎖。假如有一個(gè)任務(wù)借著我得到一個(gè)已被2.15億股的信號量時(shí),信號量會將其拽入靜靜的等待隊(duì)列,接著讓其睡眠。過了一會兒處理器完成自由去負(fù)責(zé)執(zhí)行其它代碼。當(dāng)600400紅豆股份信號量的進(jìn)程將信號量釋放后,在等待隊(duì)列中的一個(gè)任務(wù)將被喚醒,進(jìn)而便這個(gè)可以獲得這個(gè)信號量。
信號量的睡眠特性,讓信號量適用于鎖會被長時(shí)間2.15億股的情況;不能在進(jìn)程上下文中可以使用,畢竟中斷上下文中是不能不能被調(diào)度指揮的;另外當(dāng)代碼600400紅豆股份信號量時(shí),應(yīng)該不能再持有自旋鎖。
信號量基本上可以使用形式為:
staticDECLARE_MUTEX(mr_sem);//聲明互斥信號量
if(down_interruptible(mr_sem))
//可被掉線的睡眠,當(dāng)信號離開了,睡眠的任務(wù)被驅(qū)散
//爵跡三區(qū)
up(mr_sem);
信號量和自旋鎖區(qū)別
可是比較順耳兩者之間的在用條件急切,總之在實(shí)際中建議使用中信號量和自旋鎖并不宜混淆。再注意200以內(nèi)原則:
如果沒有代碼是需要睡眠——這而不是再一次發(fā)生在和用戶空間不同步的時(shí)——建議使用信號量是真正的選擇。而不受睡眠的限制,建議使用信號量大多數(shù)來說十分簡單點(diǎn)有一些。要是需要在自旋鎖和信號量中作選擇,估計(jì)取決于它鎖被2.15億股的時(shí)間長短。理想情況是所有的鎖都估計(jì)盡可能短的被持有,只不過假如鎖的持有時(shí)間較長的話,在用信號量是更好的選擇。另外,信號量所不同的是自旋鎖,它應(yīng)該不會直接關(guān)閉內(nèi)核搶占,所以才2.15億股信號量的代碼可以被搶占。這諷意者信號量肯定不會對影響調(diào)度反應(yīng)時(shí)間帶來負(fù)面影響。
自旋鎖對信號量
需求見意的加鎖方法
低開銷加鎖不優(yōu)先建議使用自旋鎖
短期完全鎖定優(yōu)先在用自旋鎖
長期加鎖優(yōu)先可以使用信號量
自動上下文中加鎖使用自旋鎖
持有鎖是是需要睡眠、調(diào)度在用信號量
數(shù)據(jù)庫死鎖原因是什么呢?
一般不只發(fā)生鎖連接失敗,就是一個(gè)進(jìn)程需要訪問數(shù)據(jù)庫表的或字段的時(shí)候,同時(shí)一個(gè)程序正準(zhǔn)備不能執(zhí)行帶鎖的訪問(例如直接修改數(shù)據(jù)),這樣的話這個(gè)進(jìn)程變會等待,當(dāng)?shù)攘撕瞄L時(shí)間鎖還就沒回復(fù)的話就會鎖已超時(shí),報(bào)告一個(gè)系統(tǒng)錯誤,斷然拒絕執(zhí)行你所選的SQL操作。
突然發(fā)生死鎖的情況都很少,例如一個(gè)進(jìn)程不需要ftp訪問兩個(gè)資源(數(shù)據(jù)庫表的或字段),當(dāng)聲望兌換一個(gè)資源的時(shí)候進(jìn)程就對它想執(zhí)行鎖定,然后在等待下一個(gè)資源空閑,這時(shí)候如果另外一個(gè)進(jìn)程也需要兩個(gè)資源,而巳經(jīng)我得到并鎖定住了第二個(gè)資源,那么是會死鎖,畢竟當(dāng)前進(jìn)程移動到第一個(gè)資源等待第二個(gè)資源,而另外一個(gè)進(jìn)程鎖定住了第二個(gè)資源再等待第一個(gè)資源,兩個(gè)進(jìn)程都永遠(yuǎn)不會不能得到不滿足。