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プリミティブなロック／アンロック処理 (java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(), java.util.concurrent.locks.LockSupport.unpark() の処理)

概要(Summary)

sun.misc.Unsafe クラスを経由して, 最終的には Parker オブジェクトの Parker::park(), Parker::unpark() が呼び出される.

内部の構造

Linux 版および Solaris 版の実装について

現状では, mutex, condvar 及び count という変数 (実際のコード中では _counter) を用いている.

• park() 時には, count の値を 1 から 0 にデクリメントする. ただし count が既に 0 になっていれば condvar wait する.

• unpark() 時には, count の値を 1 にセットし, condvar signal する.

condvar 上では 1つのスレッドしか待機できないので, 競合が起きるのは park() と unpark() がぶつかった場合. このため競合が起きた場合には待機の必要は無い. また spurious wakeup はしてもかまわない.

    ((cite: hotspot/src/os/linux/vm/os_linux.cpp))
    /*
     * The solaris and linux implementations of park/unpark are fairly
     * conservative for now, but can be improved. They currently use a
     * mutex/condvar pair, plus a a count.
     * Park decrements count if > 0, else does a condvar wait.  Unpark
     * sets count to 1 and signals condvar.  Only one thread ever waits
     * on the condvar. Contention seen when trying to park implies that someone
     * is unparking you, so don't wait. And spurious returns are fine, so there
     * is no need to track notifications.
     */

sun.misc.Unsafe クラスのネイティブメソッドについて

sun.misc.Unsafe の native メソッドは JVM_RegisterUnsafeMethods() で登録されている.

sun.misc.Unsafe.park() メソッドや sun.misc.Unsafe.unpark() メソッドの対応関係については, JDK 1.6 以降なら methods という配列に, JDK 1.5 なら methods_15 という配列に納められている.

処理の流れ (概要)(Execution Flows : Summary)

java.util.concurrent.locks.LockSupport.park() 処理の流れ

java.util.concurrent.locks.LockSupport.park()
-> Unsafe_Park() (= sun.misc.Unsafe.park())
   -> Parker::park()
      -> OS によって処理が異なる.
         * Linux の場合
           -> pthread_mutex_trylock()
           -> pthread_cond_wait() または os::Linux::safe_cond_timedwait()
           -> pthread_mutex_unlock()
         * Solaris の場合
           -> os::Solaris::mutex_trylock()
           -> os::Solaris::cond_wait() または os::Solaris::cond_timedwait()
           -> os::Solaris::mutex_unlock()
         * Windows の場合
           -> WaitForSingleObject()
           -> ResetEvent()

java.util.concurrent.locks.LockSupport.unpark() 処理の流れ

java.util.concurrent.locks.LockSupport.unpark()
-> Unsafe_Unpark() (= sun.misc.Unsafe.unpark())
   -> Parker::unpark()
      -> OS によって処理が異なる.
         * Linux の場合
           -> pthread_mutex_lock()
           -> pthread_mutex_unlock()
           -> pthread_cond_signal()
         * Solaris の場合
           -> os::Solaris::mutex_lock()
           -> os::Solaris::mutex_unlock()
           -> os::Solaris::cond_signal()
         * Windows の場合
           -> SetEvent()

処理の流れ (詳細)(Execution Flows : Details)

java.util.concurrent.locks.LockSupport.park()

See: here for details

Unsafe_Park()

See: here for details

Parker::park() (Linux の場合)

See: here for details

Parker::park() (Solaris の場合)

See: here for details

Parker::park() (Windows の場合)

See: here for details

java.util.concurrent.locks.LockSupport.unpark()

See: here for details

Unsafe_Unpark()

See: here for details

Parker::unpark() (Linux の場合)

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Parker::unpark() (Solaris の場合)

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Parker::unpark() (Windows の場合)

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