スピンロック

スピンロック（英: spin lock, spinlock）とは、計算機科学におけるロックの一種で、スレッドがロックを獲得できるまで単純にループ（スピン）して定期的にロックをチェックしながら待つ方式。スレッドはその間有益な仕事を何もせずに動作し続けるため、これは一種のビジーウェイト状態を発生させる。獲得されたスピンロックは明示的に解放するまでそのまま確保されるが、実装によってはスレッドがブロック（スリープ）したときに自動的に解放される場合もある。 スレッドが短時間だけブロックされるならば、スピンロックは効率的であり、オペレーティングシステムのプロセススケジューリングのオーバーヘッドを防ぐことにもなる。このため、スピンロックはカーネル内でよく使われる。しかし、確保期間が長くなるとスピンロックは無駄が多くなり、他のスレッドの処理を妨害するだけでなく、再スケジューリングが必要になることもある。スレッドがロックを保持する時間が長くなればなるほど、ロックを持った状態でOSスケジューラによって割り込まれる可能性が高くなる。もしそうなると、ロックを保持しているスレッドがロックを解放することがないにも関わらず、他のスレッドは（ロックを繰り返し獲得しようとして）スピンし続けてしまう。その結果、ロックを保持するスレッドがロックを解放するまで、他のスレッドは先に進むことができない（indefinite postponement状態になる）。これはシングルプロセッサシステムには特に当てはまる。というのも、他のスレッドが並行して動くことは決してないので、いったんスピンし始めるとタイムスライスを使い切るまでスピンし続けることになるのである。 スピンロックを正しく実装することは難しい。なぜなら、競合状態を避けるためにロックの同時アクセスの可能性を考慮しなければならないからである。一般に、これは特別なアセンブリ言語の命令（アトミックなテスト・アンド・セット操作など）を使う必要があり、高級言語やアトミック命令をサポートしていない言語では簡単には実装できない。アトミック命令をサポートしないアーキテクチャや、高級言語で実装しなければならない場合、ピーターソンのアルゴリズムといったアトミックでないロックアルゴリズムを用いることができるかもしれない。ただし、スピンロックより多くのメモリが必要になるかもしれないし、アウト・オブ・オーダー実行が許される場合は高級言語では実装できないかもしれない。