Question

只给出比较和交换，我知道如何实现锁定。

但是，我如何实现自旋锁

1）多个线程在尝试锁定时可以阻塞它 2）然后线程按照它们阻塞的顺序被解除锁定（并获取锁定）？

甚至可能吗？如果没有，我需要什么其他原语？

如果是这样，我该怎么做？

谢谢！

Answer 1

您将需要等待线程的列表。您需要以线程安全的方式添加和删除列表中的项目。您将需要能够睡眠无法获得锁定的线程。当锁定可用时，您需要能够唤醒1个线程。在linux中，您可以通过让线程等待信号来完成睡眠和等待。

现在有一种懒惰的方法，你可能不需要关心唤醒线程。这是我们的跳过列表的伪代码。这就是我们添加项目的方法。

cFails = 0
while (1) {
  NewState = OldState = State;
  if (cFails > 3 || OldState.Lock) {
    sleep();  // not too sophisticated, because they cant be awoken
    cFails = 0;
    continue;
  }

  Look for item in skiplist
  return item if we found it

  // to add the item to the list we need to lock it

  // ABA lock uses a version number
  NewState.Lock=1;
  NewState.nVer++;
  if (!CAS(&State,OldState, NewState)) {
    ++cFails;
    continue; 
  }

  // if the thread gets preempted right here, the lock is left on, and other threads
  // spinning would waste their entire time slice.

  // unlock
  OldState = NewState;
  NewState.Lock = 0;
  NewState.nVer++;
  CAS(&State, OldState,NewState);  
}

我们希望跳过列表通常可以找到该项目，并且很少需要添加它。我们很少有竞争添加，即使有很多线程。我们在最糟糕的情况下对此进行了测试，其中包括大量线程添加和搜索数百万个项目到单个列表。结果是我们很少看到线程无法获得锁定。因此，针对预期案例的高性能的简单方法适用于我们。有一件坏事可能发生 - 一个线程被抢先拿着锁。那是什么时候cFails＆gt; 3抓住这个并等待线程等待，这样我们就不会浪费他们的时间片来进行一百万次无用的旋转。所以cFails设置得足够高，以至于它检测到锁的所有者没有活动。

如何仅使用compare_and_swap实现优先级锁定？

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