「java总线锁」Java 锁

今天给各位分享java总线锁的知识，其中也会对Java 锁进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

• 1、2020-09-27：总线锁的副作用是什么？
• 2、原子操作的实现原理
• 3、总线锁、缓存锁

2020-09-27：总线锁的副作用是什么？

1.总线锁会锁住总线，使得其他CPU不能访问内存中其他的地址，因而效率较低。

现代CPU的数据一致性实现 = 缓存锁(MESI ...) + 总线锁。

有些无法被缓存的数据，或者跨越多个缓存行的数据，依然必须使用总线锁。

原子操作的实现原理

我们一起来聊一聊在Inter处理器和Java里是如何实现原子操作的。

32位IA-32处理器使用基于 对缓存加锁或总线加锁 的方式来实现多处理器之间的原子操作

首先处理器会自动保证基本的内存操作的原子性。 处理器保证从系统内存当中读取或者写入一个字节是原子的，意思是当一个处理器读取一个字节时，其他处理器不能访问这个字节的内存地址。奔腾6和最新的处理器能自动保证单处理器对同一个缓存行里进行16/32/64位的操作是原子的，但是复杂的内存操作处理器不能自动保证其原子性，比如跨总线宽度，跨多个缓存行，跨页表的访问。但是处理器提供总线锁定和缓存锁定两个机制来保证复杂内存操作的原子性。

第一个机制是通过总线锁保证原子性。 如果多个处理器同时对共享变量进行读改写（i++就是经典的读改写操作）操作，那么共享变量就会被多个处理器同时进行操作，这样读改写操作就不是原子的，操作完之后共享变量的值会和期望的不一致，举个例子：如果i=1,我们进行两次i++操作，我们期望的结果是3，但是有可能结果是2。如下图

处理器使用总线锁就是来解决这个问题的。 所谓总线锁就是使用处理器提供的一个LOCK＃信号，当一个处理器在总线上输出此信号时，其他处理器的请求将被阻塞住,那么该处理器可以独占使用共享内存。

“缓存锁定”指内存区域如果被缓存在处理器的缓存行中，并且在Lock操作期间被锁定，那么当它执行锁操作回写到内存时，处理器不需要在总线上声言LOCK#信号，而是修改内部的内存地址，通过缓存一致性机制保证操作的原子性。

例外：当操作的数据不能被缓存在处理器内部，或操作的数据跨多个缓存行，处理器会调用总线锁定。

在java中可以通过锁和循环CAS的方式来实现原子操作。

CAS

ABA问题

循环时间长开销大

只能保证一个共享变量的原子操作

原子操作的实现原理

聊聊并发（五）原子操作的实现原理

总线锁、缓存锁

操作系统必须要有一些机制和原语，以保证某些基本操作的原子性的两种机制：

1.总线锁定

2.缓存一致性

总线锁定：

现在的CPU一般都有自己的内部缓存，根据一些规则将内存中的数据读取到内部缓存中来，以加快频繁读取的速度。现在服务器通常是多 CPU，更普遍的是，每块CPU里有多个内核，而每个内核都维护了自己的缓存，那么这时候多线程并发就会存在缓存不一致性，这会导致严重问题。

操作系统提供了总线锁定的机制。前端总线(也叫CPU总线)是所有CPU与芯片组连接的主干道，负责CPU与外界所有部件的通信，包括高速缓存、内存、北桥，其控制总线向各个部件发送控制信号、通过地址总线发送地址信号指定其要访问的部件、通过数据总线双向传输。在CPU1要操作共享变量的时候，其在总线上发出一个LOCK#信号，其他处理器就不能操作缓存了该共享变量内存地址的缓存，也就是阻塞了其他CPU，使该处理器可以独享此共享内存。

总线锁定把CPU和内存的通信给锁住了，使得在锁定期间，其他处理器不能操作其他内存地址的数据，从而开销较大。

缓存一致性：

与volatile的原理一致，也是通过拷贝，侦测共享变量的值，当发现共享变量改变时，重新读取。

java总线锁的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于Java 锁、java总线锁的信息别忘了在本站进行查找喔。