Question

我在此站点上读到一个答案，说自旋锁减少了上下文切换的开销，然后我阅读了与此相关的教科书声明：

自旋锁使繁忙的等待程序不被中断。

我的问题是标题。

由于该书使用while循环来表示自旋锁的 spin 部分的实现，因此以下是我出于这种考虑而尝试解释的理由

这听起来像是如果有一个程序有一个繁忙的while循环等待，那么所有其他程序（进程）将不会永远执行，但是这不会使多程序环境崩溃，因为其他进程无法一定时间间隔过去后，需要更长的执行时间？但是我记得操作系统会阻止任何进程永远控制CPU吗？

或者这在大多数体系结构中通常是正确的，因此不建议这样做，因为多重编程的程度会降低，或者人们必须确切知道它将停止多长时间？抱歉，您的问题含糊不清，但我输入的内容与本书所述完全相同。

有关我的困惑的更多详细信息：我认为对于给定的while循环

while (this == true);

仅是扩展版本

if (this == true);
if (this == true);
if (this == true);
...
...    
if (this == true); // (*)
...            
...
if (this == true);
...

那么为什么由于某个原因（例如该进程的时间间隔结束并且从就绪队列中选择另一个进程）而不会在上面的(*)步骤中中断它？

Answer 1

自旋锁确实可以防止该进程被其他进程中断。这种预防措施的实现是特定于OS的：由于OS本身执行进程调度，因此能够将进程标记为“无法重新调度”。

但是您会问其他过程将其标记为不间断是否公平。实际上，有2个（至少）“自旋锁”概念：一个用于内核空间线程，一个用于用户空间线程：

内核进程本身信任：如果一个进程获得了自旋锁，它希望在短时间内将其释放。自旋锁释放后，该过程将不再被视为不间断的，可以从此切换。

大多数描述自旋锁的书都谈论内核（受信任的）过程。
用户进程不“信任”自己。这就是为什么未为用户进程提供“真”自旋锁的原因，该自旋锁在无限时间内使进程不间断。操作系统最多只能提供混合版本的自旋锁和互斥锁：在很短的时间内，试图抓住自旋锁的过程实际上是不间断的。但是，如果在进程获得自旋锁之前时间到了，进程将移至正在等待状态，从而允许其他进程在同一内核上运行。因此提供了“公平”。

实际上，“ true”自旋锁不仅在等待期间而且在保持自旋锁的过程中使该过程不间断。避免死锁是必需的。这适用于内核进程（信任自己）。对于用户进程，OS可以为进程分配一些（也很短的）不间断状态时间，直到它释放自旋锁为止。如果自旋锁释放之前的时间到期，该过程将再次被中断。