cpu占用率问题

Question

消费者sleep(10)的过程中，生产者会持续霸占着cpu，top命令是看到接近100%的。
不是很理解这里，场景1：
1、这是一个多核cpu，消费者对资源进行自旋锁加锁操作到解锁这一段过程中，它是不是也需要一个cpu来工作？同时生产者在等待锁的解开也会霸占着一个cpu？
2、如果是这样的话 为什么cpu占用率会差不多100%，这里的top命令查看的是单个cpu的利用率吗（生产者霸占的那个cpu）？
3、如果top命令查看的cpu是所有核数总的利用率，那生产者都已经霸占了几乎100%，消费者那边怎么办（它还没工作完）？好模糊，请老师解释一下

场景2：
1、单核cpu，不知道有没有理解错：单核cpu模拟出来的多个线程，线程A用于消费者，线程B用于生产者。消费者sleep(10）过程中，线程B霸占了唯一的那个cpu，线程A获取不到cpu不能完成消费者的任务，所以会一直卡死。（这就是自旋锁不适用单核cpu的原因吗？）

问题有点多麻烦老师解释一下哈谢谢

Answer 1

咚咚呛 2019-10-02 20:59:08

问题挺细，突然觉得慕课网的问答区也是非常好的，也可以帮助同学们解决这么细致的疑问。

1. 加锁操作和等待解锁的操作需要CPU去执行，但是不会一直占用CPU，事实上，他们是通过其他机制去实现解锁操作的，我们称为通知机制，当sleep完成以后，操作系统会发出信号通知等待的生产者，生产者得到通知以后再去处理，不需要一直霸占CPU。

2. 是的，当一个核被完全占满就是100%，如果有四个核，每个核都跑满的话，CPU的利用率就是400%。

3. 和1一样，是通过通知机制去处理的，不会一直霸占。

4. 这里有一句话说的很对，就是单核CPU模拟出多个线程，这个也是操作系统篇老师所介绍的操作系统的虚拟性，当一个线程卡住的时候，这个线程可以先调度出CPU，让其他CPU去执行。这里可以结合之前的内容重新理解一下。

• 提问者 evahere #1

  但课程里面 说的 '自旋锁不会让出CPU，是一种忙等待' ，和老师上面回答的 ‘会让出cpu，让其他cpu去执行’不是矛盾的吗（还是不懂）

• 咚咚呛 回复 提问者 evahere #2

  是的，自旋锁在工作过程中会一直占用CPU，但是不意味着等待锁操作完成也需要另外霸占一个CPU，你这里说的是生产者等待解锁也会占用一个CPU，这个是不对的。
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  2020.10.17更新：
  
  这里的回答有误，以前对问题的理解应该有些问题。自旋锁在工作过程中会一直占用CPU，因此生产者在等待自旋锁解锁的过程也是占用CPU的。而消费者在占用自旋锁操作资源的过程中，也是占用CPU的，也就是两个线程并行的在执行，所以两个线程都会占用CPU。

• 提问者 evahere 回复 咚咚呛 #3

  原来是这样 谢谢

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