【Linux C 几种锁的性能对比】 1.读写锁 2.互斥锁 3.自旋锁 4.信号量 5.rcu

简介: 【Linux C 几种锁的性能对比】 1.读写锁 2.互斥锁 3.自旋锁 4.信号量 5.rcu

直接上代码

rcu.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <limits.h>
#include <semaphore.h>
#include <urcu.h>
/* 1.读写锁
   2.互斥锁
   3.自旋锁
   4.信号量
   5.rcu
*/
#define RW_LOCK  0
#define MUTEX_LOCK  0
#define SPIN_LOCK 0
#define _SEM  0
#define URCU  1 
struct point{
  int x;
  int y;
};
struct point *gp;
int done = 0;
long reads = 0;
pthread_rwlock_t rwlock;
pthread_mutex_t mutex_t;
pthread_spinlock_t spinlock;
sem_t sem;
void *timer(void *arg){
  struct timespec ts, ts2;
  timespec_get(&ts, TIME_UTC);
  while(!done){
    sleep(1);
    timespec_get(&ts2, TIME_UTC);
    time_t sec = ts2.tv_sec - ts.tv_sec;
    printf("reads: %ld, %ld K reads/sec\n", reads, (reads/sec)/1000);
  }
}
void *updater(void *arg){
  struct point *p;
  struct point *old;
  int i = 0;
  for(i = 0; i< INT_MAX; i ++){
    p = malloc(sizeof(struct point));
    p->x = i;
    p->y = i+1;
    old = gp;
#if 0
    gp = p;
#elif RW_LOCK
    pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);
    gp = p;
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
#elif MUTEX_LOCK
    pthread_mutex_lock(&mutex_t);
    gp = p;
    pthread_mutex_unlock(&mutex_t);
#elif SPIN_LOCK 
    pthread_spin_lock(&spinlock);
    gp = p;
    pthread_spin_unlock(&spinlock);
#elif URCU
    rcu_assign_pointer(gp, p);
    synchronize_rcu();
#else 
    sem_wait(&sem);
    gp = p;
    sem_post(&sem);
#endif
    free(old);
  }
}
void *reader(void *arg){
  rcu_register_thread();//urcu
  while(!done){
    int x, y;
#if 0
    x = gp->x;
    y = gp->y;
#elif RW_LOCK 
    pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);
    x = gp->x;
    y = gp->y;
    pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
#elif MUTEX_LOCK   
    pthread_mutex_lock(&mutex_t);
    x = gp->x;
    y = gp->y;
    pthread_mutex_unlock(&mutex_t);
#elif SPIN_LOCK 
    pthread_spin_lock(&spinlock);
    x = gp->x;
    y = gp->y;
    pthread_spin_unlock(&spinlock);
#elif URCU
    rcu_read_lock();
    struct point *p = rcu_dereference(gp);
    x = p->x;
    y = p->y;
    rcu_read_unlock();
#else
    sem_wait(&sem);
    x = gp->x;
    y = gp->y;
    sem_post(&sem);
#endif
    reads ++;
    if(y != x+1){
      printf("Error: x:%d, y:%d\n", x, y);
      done = 1;
      break;
    }
  }
  rcu_unregister_thread();
  exit(1);
}
// gcc -o rcu rcu.c -lpthread -lurcu
int main(){
  pthread_t tid[3];
  pthread_rwlock_init(&rwlock, NULL);
  pthread_mutex_init(&mutex_t, NULL);
  pthread_spin_init(&spinlock, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
  sem_init(&sem, 0, 1);
  rcu_init();//rcu
  gp = malloc(sizeof(struct point));
  gp->x = 1;
  gp->y = 2;
  pthread_create(&tid[0], NULL, updater, NULL);
  pthread_create(&tid[1], NULL, reader, NULL);
  pthread_create(&tid[2], NULL, timer, NULL);
  int i = 0;
  for(i = 0; i < 3; i ++){
    pthread_join(tid[i], NULL); 
  }
  free(gp);
  pthread_rwlock_destroy(&rwlock);
  pthread_mutex_destroy(&mutex_t);
  pthread_spin_destroy(&spinlock);
  return 0;
}

读写线程相当情况下 读写速度 对比

1.读写锁

2.互斥锁

3.自旋锁

4.信号量

5.rcu

可以看出rcu读写性能优异 , 多线程同步不建议使用读写锁,嫌麻烦可以直接用互斥锁

相关文章
|
1月前
|
缓存 算法 Linux
深入理解Linux内核调度器:公平性与性能的平衡####
真知灼见 本文将带你深入了解Linux操作系统的核心组件之一——完全公平调度器(CFS),通过剖析其设计原理、工作机制以及在实际系统中的应用效果,揭示它是如何在众多进程间实现资源分配的公平性与高效性的。不同于传统的摘要概述,本文旨在通过直观且富有洞察力的视角,让读者仿佛亲身体验到CFS在复杂系统环境中游刃有余地进行任务调度的过程。 ####
51 6
|
11天前
|
运维 监控 Linux
BPF及Linux性能调试探索初探
BPF技术从最初的网络数据包过滤发展为强大的系统性能优化工具,无需修改内核代码即可实现实时监控、动态调整和精确分析。本文深入探讨BPF在Linux性能调试中的应用,介绍bpftune和BPF-tools等工具,并通过具体案例展示其优化效果。
40 14
|
17天前
|
存储 缓存 网络协议
Linux操作系统的内核优化与性能调优####
本文深入探讨了Linux操作系统内核的优化策略与性能调优方法,旨在为系统管理员和高级用户提供一套实用的指南。通过分析内核参数调整、文件系统选择、内存管理及网络配置等关键方面,本文揭示了如何有效提升Linux系统的稳定性和运行效率。不同于常规摘要仅概述内容的做法,本摘要直接指出文章的核心价值——提供具体可行的优化措施,助力读者实现系统性能的飞跃。 ####
|
18天前
|
监控 算法 Linux
Linux内核锁机制深度剖析与实践优化####
本文作为一篇技术性文章,深入探讨了Linux操作系统内核中锁机制的工作原理、类型及其在并发控制中的应用,旨在为开发者提供关于如何有效利用这些工具来提升系统性能和稳定性的见解。不同于常规摘要的概述性质,本文将直接通过具体案例分析,展示在不同场景下选择合适的锁策略对于解决竞争条件、死锁问题的重要性,以及如何根据实际需求调整锁的粒度以达到最佳效果,为读者呈现一份实用性强的实践指南。 ####
|
29天前
|
算法 Linux 开发者
Linux内核中的锁机制:保障并发控制的艺术####
本文深入探讨了Linux操作系统内核中实现的多种锁机制,包括自旋锁、互斥锁、读写锁等,旨在揭示这些同步原语如何高效地解决资源竞争问题,保证系统的稳定性和性能。通过分析不同锁机制的工作原理及应用场景,本文为开发者提供了在高并发环境下进行有效并发控制的实用指南。 ####
|
29天前
|
缓存 Ubuntu Linux
Linux环境下测试服务器的DDR5内存性能
通过使用 `memtester`和 `sysbench`等工具,可以有效地测试Linux环境下服务器的DDR5内存性能。这些工具不仅可以评估内存的读写速度,还可以检测内存中的潜在问题,帮助确保系统的稳定性和性能。通过合理配置和使用这些工具,系统管理员可以深入了解服务器内存的性能状况,为系统优化提供数据支持。
35 4
|
1月前
|
Linux 数据库
Linux内核中的锁机制:保障并发操作的数据一致性####
【10月更文挑战第29天】 在多线程编程中,确保数据一致性和防止竞争条件是至关重要的。本文将深入探讨Linux操作系统中实现的几种关键锁机制,包括自旋锁、互斥锁和读写锁等。通过分析这些锁的设计原理和使用场景,帮助读者理解如何在实际应用中选择合适的锁机制以优化系统性能和稳定性。 ####
60 6
|
1月前
|
监控 网络协议 算法
Linux内核优化:提升系统性能与稳定性的策略####
本文深入探讨了Linux操作系统内核的优化策略,旨在通过一系列技术手段和最佳实践,显著提升系统的性能、响应速度及稳定性。文章首先概述了Linux内核的核心组件及其在系统中的作用,随后详细阐述了内存管理、进程调度、文件系统优化、网络栈调整及并发控制等关键领域的优化方法。通过实际案例分析,展示了这些优化措施如何有效减少延迟、提高吞吐量,并增强系统的整体健壮性。最终,文章强调了持续监控、定期更新及合理配置对于维持Linux系统长期高效运行的重要性。 ####
|
1月前
|
人工智能 安全 Linux
|
2月前
|
存储 缓存 监控
Linux中内存和性能问题
【10月更文挑战第5天】
41 4