linux 自旋锁

自旋锁用来在多处理器的环境下保护数据。 如果内核发现数据未锁，就获取锁并运行；如果数据被锁，就一直旋转（其实是一直反复执行一条指令）。之所以说自旋锁用在多处理器环境，是因为在单处理器环境（非抢占式内核）下，自旋锁其实不起作用。在单处理器抢占式内核的情况下，自旋锁起到禁止抢占的作用。

下面是自旋锁结构体的定义：

typedef struct spinlock {
union {
struct raw_spinlock rlock;

#ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
# define LOCK_PADSIZE (offsetof(struct raw_spinlock, dep_map))
struct {
u8 __padding[LOCK_PADSIZE];
struct lockdep_map dep_map;
};
#endif
};
} spinlock_t;

由定义可以看出自旋锁其实是 struct raw_spinlock rlock 的封装，其它字段是为了调试目的。

typedef struct raw_spinlock {
arch_spinlock_t raw_lock;

#ifdef CONFIG_GENERIC_LOCKBREAK
unsigned int break_lock;

#endif

#ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
unsigned int magic, owner_cpu;
void *owner;

#endif

#ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
struct lockdep_map dep_map;

#endif

} raw_spinlock_t;

struct raw_spinlock 又是arch_spinlock_t 结构体的封装，其它字段都是可选的。 

由名字arch_spinlock_t我们可以推断出它是与CPU体系相关的，其实就是一个数字。

static __always_inline void spin_lock(spinlock_t *lock)

{
raw_spin_lock(&lock->rlock);

}

#define raw_spin_lock(lock)_raw_spin_lock(lock)

在单核处理器上：

#define _raw_spin_lock(lock)__LOCK(lock)

#define __LOCK(lock) \

  do { preempt_disable(); ___LOCK(lock); } while (0)  //禁止抢占

#define ___LOCK(lock) \

  do { __acquire(lock); (void)(lock); } while (0)

在多处理器上：

static inline void __raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock)

{
preempt_disable(); //禁止抢占
spin_acquire(&lock->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);
LOCK_CONTENDED(lock, do_raw_spin_trylock, do_raw_spin_lock); //自旋
}