モダンオペレーティングシステム 第2版 -第2章-f - 技術書で学んだことをひたすらアウトプットするページ

2.3.3 ビジーウェイトを用いた相互排他

相互排他を行う方法として、以下の5つがある。

割り込み（ハード）

割り込みを不許可にしてシステムクロックを止め、スケジューラが呼ばれないようにする。
少しでも間違えると、システムダウンを引き起こす。

ロック変数（ソフト）

ロック用に変数を用意したところで、タイミングによっては相互排他が行えないため、意味がない。

完全な交互実行（スピンロック）

LinuxではCPU間の排他制御を行うために、スピンロックが使用される。
待ち時間が短いのが特徴だが、時間がかかるような処理にはCPUが常にフルで動作してしまうので用いてはいけない。

Peterson

ロック変数と完全な交互実行を組み合わせたもの。

TSL（Test and Set Lock）命令

1回の命令で、比較と値のセットを行う。（atomic）
regをレジスタ、LOCKを適当なメモリのアドレスとした場合、ロックとアンロックのアセンブラによるコードは以下の通り。

　ロック
　　lock:
　　　tsl reg, [LOCK] # regにLOCKの値を代入し、LOCKに1を代入。アトミックな処理。
　　　cmp reg, 0 # regと0を比較。
　　　jne lock # regが0でなかったら、lockへ飛ぶ。（ロックを取得するまでループする。）
　　　ret # ここまで来れたということは、ロックを取得できたということ。
　アンロック
　　unlock:
　　　mov [LOCK], 0 # LOCKに0を代入し、ロックを解放する
　　　ret

優先度が低いプロセスがビジーウェイトのために、優先度が高いプロセスよりもCPUパワーを消費してしまう「優先度逆転問題」が生じてしまうことがある。