Linux自旋锁具体是什么？

自旋锁（Spin Lock）是一种典型的对临界资源进行互斥访问的手段，其名称来源于它的工作方式。为了获得一个自旋锁，在某CPU上运行的代码需先执行一个原子 *** 作，该 *** 作测试并设置（Test-AndSet）某个内存变量。由于它是原子 *** 作，所以在该 *** 作完成之前其他执行单元不可能访问这个内存变量。如果测试结果表明锁已经空闲，则程序获得这个自旋锁并继续执行；如果测试结果表明锁仍被占用，程序将在一个小的循环内重复这个“测试并设置” *** 作，即进行所谓的“自旋”，通俗地说就是“在原地打转”。当自旋锁的持有者通过重置该变量释放这个自旋锁后，某个等待的“测试并设置” *** 作向其调用者报告锁已释放。理解自旋锁最简单的方法是把它作为一个变量看待，该变量把一个临界区标记为“我当前在运行，请稍等一会”或者标记为“我当前不在运行，可以被使用。如果A执行单元首先进入例程，它将持有自旋锁；当B执行单元试图进入同一个例程时，将获知自旋锁已被持有，需等到A执行单元释放后才能进入。在ARM体系结构下，自旋锁的实现借用了ldrex指令、strex指令、ARM处理器内存屏障指令dmb和dsb、wfe指令和sev指令，这类似于代码清单7.1的逻辑。可以说既要保证排他性，也要处理好内存屏障。

自旋锁主要针对SMP或单CPU但内核可抢占的情况，对于单CPU和内核不支持抢占的系统，自旋锁退化为空 *** 作。在单CPU和内核可抢占的系统中，自旋锁持有期间中内核的抢占将被禁止。由于内核可抢占的单CPU系统的行为实际上很类似于SMP系统，因此，在这样的单CPU系统中使用自旋锁仍十分必要。另外，在多核SMP的情况下，任何一个核拿到了自旋锁，该核上的抢占调度也暂时禁止了，但是没有禁止另外一个核的抢占调度。尽管用了自旋锁可以保证临界区不受别的CPU和本CPU内的抢占进程打扰，但是得到锁的代码路径在执行临界区的时候，还可能受到中断和底半部的影响。为了防止这种影响，就需要用到自旋锁的衍生。

   起源于前段时间做的一个GPU实验，关于两个CUDA进程的进程间通信（用CUDA-IPC机制，一个进程在显存中写，另一个进程一边自旋锁一边读数据是否被更改）。实验过程中发现(环境为Ubuntu16/18），在 Pascal 架构的电脑上做的时候，实验是 成功 的。然而转到 Maxwell 架构的电脑上做，发现CUDA程序自旋锁会导致 桌面卡住 ，即使放弃桌面转到tty控制台中做 依然失败 ，因为B进程自旋锁的时候会导致 A进程卡主 *，根本写不进去。

  一开始认为 原因 是在Pascal架构之前，没有MPS技术，多个cuda进程无法同时在GPU中执行。但事实上软件支持的MPS对硬件计算能力要求不高(>=3.5)，cuda>=5.5就可以。且MPS一般默认关闭，在Pascal架构上实验时也并没有开启MPS。

  后来发现原因是Pascal架构开始支持计算抢占。

相关技术及对应的架构：

CUDA Context

MPS

推荐阅读 MPS官方文档 以及 MPS相关博客 。

个人理解：相当于用一个context整合了多个context。

待深入了解：MPS的硬件隔离?

自问自答：

Q：多个主机进程默认创建的Context是同一个吗？

A：是不同的Context。

Q：Pascal架构之前，桌面渲染和通用计算也是可以同时进行的呀？

A：事实上并没有真正同时进行，只是交替进行，宏观看上去会有并发的效果。如果cuda程序占用GPU时间过长，会被桌面图形程序停掉。

Q：图像渲染都需要用GPU吗？

A：不一定，某些软件计算量大且专门针对GPU做了优化的话才会用到GPU。

Q：GPU 通用计算会影响渲染任务吗?

A：如果两个计算量都比较大的话肯定会相互影响

　采用PID向导生产的符号表和数据块能看到：Gain 增益；Ti 积分时间；Td 微分时间，所对应的VD地址。这些都是实数，时间单位是分钟。可以在触摸屏上建立相应的变量，直接修改。

注意：修改只在当前的运行中有效。由于数据块是PLC上电后马上加载，所以修改将丢失。可以在触摸屏中另外建立3个实数变量，通过PLC的程序在初始化程序中对比例，积分和微分重新赋值，就能保持修改。

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