Linux スピンロックとミューテックスの差は何ですか。
Linuxのスピンロックとミューテックスはどちらも共有リソースを保護する同期プリミティブですが、実装と使用法に違いがあります。
- 実装方法：
スピンロックはビジーウェイティングに基づいたロックで、ロックを獲得しようとするスレッドがロックを他のスレッドが保持していると判断した場合、ロックを獲得するまで延々とループを待ち続ける。これはアトミックオペレーションに基づいているので、スレッドのブロックやコンテキストスイッチが発生しない。
マルチプレックスロックはブロックベースのロックで、あるスレッドがロックを取得しようとしたときに、ロックが別のスレッドによって保持されている場合は、ロックが解放されるまでそのスレッドはブロックされて実行を継続できない。システムコールに基づいて実装されており、スレッドのブロックと切り替えが発生する。
- 使用するシーン：
スピンロックは、保護すべきクリティカルセクションが比較的小さく、ロックを保持する時間が短い場合に適しています。スピンロックはスレッドのブロックや切り替えが発生しないため、待ち時間が短い場合にはオーバーヘッドが小さくなります。
ミューテックスは保護するクリティカルセクションが比較的大規模で、かつロック保持時間が長い場合に適応する。ミューテックスはスレッドのブロックと切り替えを発生させるので、待機時間が長くなる場合、ミューテックスのオーバヘッドは比較的大きくなる。
- 性能性能：スピンロックは、待ち時間が短いほど、スレッドのブロックや切り替えが発生しないため、性能に優れますが、待ち時間が長くなると、CPUリソースの無駄につながる可能性があります。
長時間待機時間が発生すると、スレッドのブロックと切り替えを招き、性能は低下するが、待機時間が短い場合は性能に大きな差はない。
スピンロックは、臨界領域が小さく、ロック保有時間が短い場合に適しています。一方、ミューテックスは、臨界領域が大きく、ロック保有時間が長い場合に適しています。実際の使用では、状況に応じて適切なロック機構を選択する必要があります。
