百度百科/view/上这样说:
读写锁实际是一种特殊的自旋锁,它把对共享资源的访问者划分成读者和写者,读者只对共享资源进行读访问,写者则需要对共享资源进行写操作。这种锁相对于自旋锁而言,能提高并发性,因为在多处理器系统中,它允许同时有多个读者来访问共享资源,最大可能的读者数为实际的逻辑CPU数。写者是排他性的,一个读写锁同时只能有一个写者或多个读者(与CPU数相关),但不能同时既有读者又有写者。
那么读写锁到底如何实现的,研究了一把Linux内核源码:
#define RW_LOCK_BIAS 0x01000000
#define RW_LOCK_BIAS_STR "0x01000000"
#if defined(CONFIG_SMP)
asm(
"
.align 4
.globl __write_lock_failed
__write_lock_failed:
" LOCK "addl $" RW_LOCK_BIAS_STR ",(%eax)
1: cmpl $" RW_LOCK_BIAS_STR ",(%eax)
jne 1b
" LOCK "subl $" RW_LOCK_BIAS_STR ",(%eax)
jnz __write_lock_failed
ret
.align 4
.globl __read_lock_failed
__read_lock_failed:
lock ; incl (%eax)
1: cmpl $1,(%eax)
js 1b
lock ; decl (%eax)
js __read_lock_failed
ret
"
);
#endif
#define __build_read_lock_ptr(rw, helper) \
asm volatile(LOCK "subl $1,(%0)\n\t" \
"js 2f\n" \
"1:\n" \
".section .,\"ax\"\n" \
"2:\tcall " helper "\n\t" \
"jmp 1b\n" \
".previous" \
::"a" (rw) : "memory")
#define __build_write_lock_ptr(rw, helper) \
asm volatile(LOCK "subl $" RW_LOCK_BIAS_STR ",(%0)\n\t" \
"jnz 2f\n" \
"1:\n" \
".section .,\"ax\"\n" \
"2:\tcall " helper "\n\t" \
"jmp 1b\n" \
".previous" \
::"a" (rw) : "memory")
#define read_unlock(rw) asm volatile("lock ; incl %0" :"=m" ((rw)->lock) : : "memory")
#define write_unlock(rw) asm volatile("lock ; addl $" RW_LOCK_BIAS_STR ",%0":"=m" ((rw)->lock) : : "memory")
static rwlock_t file_systems_lock = RW_LOCK_UNLOCKED;
#define RW_LOCK_UNLOCKED (rwlock_t) { RW_LOCK_BIAS RWLOCK_MAGIC_INIT }
从上面可以看出:
读写锁本质上是一个内存计数器,初始化成一个很大的值(第57-58行)0x01000000,表示最多可以有这么多个读者同时获取锁。
1. 获取读锁时,计数器减1,判断符号位是否为1,也就是判断是否为负数,是则表示已经有写者,读锁获取失败。符号位为0则获取读锁成功。
2. 获取写锁时,计数器减0x01000000,判断是否为0,是则表示没有其他的读者或者写者,获取锁成功。不为0,则有其他的读者或者写者,获取写锁失败。
3. 获取读锁失败时,先将计数器加1,判断值是否小于1(减1符号位为1),是则循环判读,直到值大于1。获取读锁失败的情况是已有写者,计数器的值小于等于0。
4. 获取写锁失败时,先讲计数器加0x01000000,判断值是否为0x01000000,不为0x01000000则循环判断,直到为0x01000000。为初值0x01000000表示没有了其他的读者或者写者,可以尝试获取锁了。