Postgresql源码中spinlock的基础：TAS

PostgreSQL中使用spinlock来对资源进行加锁。TAS lock是最简单的spinlock。当然spinlock可以用信号量来实现。但是据PostgreSQL的早期报告显示，内核提供的信号量将大大降低性能。所以学习TAS lock对我们提高软件性能是大有帮助的。
TAS就是Test And Set。它要做的就是跟一个变量进行Test。如果条件满足对其Set另外一个值，如果条件不满足，就继续等待。但是所有这些都是原子操作。

void spin_lock(lock)
{
  while(test_and_set(lock,true))
   ;
}

void spin_unlock(lock)
{
  atomic_set(lock,false);
}

Windows提供了一个API：InterlockedCompareExchange。PostgreSQL的Windows版本就是利用它来实现TAS的。
下面的Demo就是看看这个API是怎么用的。

#include <windows.h>
#include <iostream>

using namespace std;

void main()
{
	LONG source = 1;

	cout<<"before: "<<source<<endl;

	for(;;)
	{
		if(1==InterlockedCompareExchange(&source,2,1))
		{
			break;
		}
	}

	cout<<"after: "<<source<<endl;
}

PostgreSQL是如何定义TAS的呢？

typedef LONG slock_t;
#define TAS(lock) (InterlockedCompareExchange(lock, 1, 0))

评论

7 楼 mathgl 2010-04-23  

spinlock 会导致一种 liveness hazard的现象。。都在频繁等待其他线程......

6 楼 七猫 2010-04-21  

对我们大部分人来说，无需要考虑像CRITICALSECTION的性能问题。

5 楼 七猫 2010-04-21  

这个东东看过好多种实现，如果预计锁的时间比较长，感觉还是不用这处方法。
好像有的地方会在interlock之间加些像pause之类的汇编指令。

4 楼 ray_linn 2010-04-21  

This function generates a full memory barrier (or fence) to ensure that memory operations are completed in order.

3 楼 wandou 2010-04-21  

spinlock不会增加cpu时间吗？不会有比spinlock性能更低的写法了吧？

2 楼 Aoogoo 2010-02-10  

1.是否能用信号量实现spinlock,我还不确定。但是用内核对象会增加CPU时间，其中一个重要的原因是Cache失配率会陡增。
2.InterlockedCompareExchange()带有全局的内存栅障，所以不用volatile。PostgresSQL也麽可有用volatile。

1 楼 mikeandmore 2010-02-10  

1 spinlock和信号量本身就是两个东西。spinlock就是纯userspace的lock。信号量是内核的，不能用信号量实现spinlock
2 InterlockedCompareExchange有barrier么？你那个source是不是还要volatile?