细粒度和粗粒度哪个更快？

Question

我是大二的学生，现在正在学习操作系统这门课，我想通过实现二进制搜索树和使用mutex来比较细粒度和粗粒度，节点插入和删除功能使用了锁和解锁，并打印了执行时间，我认为细粒度会更快，但是，即使我改变数字，粗粒度也更快。但是，即使我改变了数字，粗粒度的速度也更快。我是不是做错了代码？

结果页

结果页2

int lab2_node_insert_fg(lab2_tree *tree, lab2_node *new_node){
if (tree->root == NULL) {
    tree->root = new_node;
    return LAB2_ERROR;
}   
if (search_key(tree,new_node->key)) {
    return LAB2_ERROR;
}   
lab2_node* cur = tree->root;
while (1) {
    if (cur->key < new_node->key) {
        if (cur->right == NULL) {
            pthread_mutex_lock(&lock); // LOCK
            cur->right = new_node;
            pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
            return LAB2_SUCCESS;
        }
        cur = cur->right;
    }
    else {
        if (cur->left == NULL) {
            pthread_mutex_lock(&lock); // LOCK
            cur->left = new_node;
            pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
            return LAB2_SUCCESS;
        }
        cur = cur->left;
    }
}   

}

int lab2_node_insert_cg(lab2_tree *tree, lab2_node *new_node){
pthread_mutex_lock(&lock); // LOCK
if (tree->root == NULL) {
    tree->root = new_node;
    pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
    return LAB2_ERROR;
}   
if (search_key(tree,new_node->key)) {
    pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
    return LAB2_ERROR;
}   
lab2_node* cur = tree->root;
while (1) {
    if (cur->key < new_node->key) {
        if (cur->right == NULL) {
            cur->right = new_node;
            pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
            return LAB2_SUCCESS;
        }
        cur = cur->right;
    }
    else {
        if (cur->left == NULL) {
            cur->left = new_node;
            pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
            return LAB2_SUCCESS;
        }
        cur = cur->left;
    }
}   

}

Answer 1

我想第一个片段应该是代表细粒度的版本，另一个是粗粒度的版本。

"细粒度 "版本缺少了一个创建根节点的锁。另外，你持有分配新节点的锁，你没有这样做的条件。当你迭代树的时候，在存在并发删除的情况下，一次锁定一个节点是不够的。这些都是并发性的问题。

通常，细粒度和粗粒度锁的区别不在于你的锁部分的 "大小"（你用锁覆盖的代码量），而是指锁的粒度与数据结构本身的关系。

所以，一种方法是为整棵树配备一个锁--粗粒度锁。另一种方法是在较低层次（如每个节点）引入锁，以消除在不同树节点上并行运行的两个操作时的锁争用。这类似于数据库空间中表锁和行级锁的区别。

细化版本的一种方法是每个节点都有一个锁，并使用所谓的交手锁。对于插入操作，你必须锁定当前节点，直到你确定并锁定下一个节点，因为你的下降。

做额外的研究，对你的实现进行相应的修改，然后重新测试。

一般来说，如果访问模式倾向于打不同的锁，那么细粒度的锁定可以带来更可扩展的实现。如果大多数时候不是这种情况，那么粗粒度的版本可能会表现得一样好，或者稍微好一点，因为在整个操作过程中可以保持一个单一的锁，而不是必须获得不同的锁，其中大多数锁又会导致锁争夺。一如既往，这取决于实际的使用模式。