在唤醒线程时，futex如何比互斥体花费更长的时间？

Question

我正在尝试测量线程调用唤醒睡眠线程时的延迟。 由于已经说过许多同步谓词是在futex之上开发的，所以我希望futex总是更快。 但是，我的测试却给出相反的结果。 我想知道我做错了什么还是实际上是事实。

这是我的测试详细信息：

• 流程已设置为与特定核心相关
• 时间与从RDTSC（）指令返回的数字进行比较
• 创建2个线程，其中唤醒线程2具有更高的FIFO优先级

线程1通过解锁互斥锁来发送信号，因此线程2应该在下一个计划中唤醒。 线程1上的sleep（1）是为了确保线程2在调用mutex_unlock时处于等待互斥的睡眠状态。

void *Thread1(void *dummy)
{
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock( &mutx );
        sleep(1);
        t1 = rdtsc();
        pthread_mutex_unlock( &mutx );
        pthread_yield();
    }
    return NULL;
}

void *Thread2(void *dummy)
{
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock( &mutx );
        t2 = rdtsc();
        if(t1>0)
        {
                    // print out the result
            cout << t2-t1 << endl;
            t1 = 0;
        }
        pthread_mutex_unlock( &mutx );
        pthread_yield();
    }
    return NULL;
}

通过用futex系统调用替换互斥锁，可以完成类似的测试：

void *Thread1(void *dummy)
{
    while(1)
    {
        sleep(1);
        t1 = rdtsc();
    syscall(SYS_futex, &futx, FUTEX_WAKE, 1);
        pthread_yield();
    }
    return NULL;
}

void *Thread2(void *dummy)
{
    while(1)
    {
        syscall(SYS_futex, &futx, FUTEX_WAIT, 0);
        t2 = rdtsc();
        if(t1>0)
        {
            cout << t2-t1 << endl;
            t1 = 0;
        }
        pthread_yield();
    }
    return NULL;
}

mutx和futx都声明为全局。 在装有fedora17的Core i7 930机器上，互斥锁始终比futex唤醒快5-10％。 测试应用程序是在默认设置下由gcc 4.7编译的。 有什么建议吗？ 提前致谢。

Answer 1

基于互斥体的基于Futex的实现不会对任何锁定/解锁操作执行系统调用，而只会在需要时执行。

当您用无条件futex syscall替换互斥锁/解锁时，速度会变慢。