linux設備驅動中的併發控制——自旋鎖

1 自旋鎖的使用
linux系統中與自旋鎖相關的操作主要有如下四種：
（1）定義自旋鎖
spinlock_t spin;
（2）初始化自旋鎖
spin_lock_init(lock)
//該宏用於動態初始化自旋鎖lock

（3）獲取自旋鎖
spin_lock(lock)//該宏用於獲取自旋鎖lock，如果立馬獲得鎖，就立刻返回，
//否則將自鎖在那裏，直到該自旋鎖的持有者釋放。
spin_trylock(lock)//該宏用於嘗試獲得自旋鎖。
（4）釋放自旋鎖
spin_unlock(lock)//該宏用於釋放自旋鎖，與spin_lock及spin_trylock配對使用
自旋鎖一般這樣使用：
//定義自旋鎖
spinlock_t lock；
spin_lock_init(&lock);
spin_lock(&lock);//獲取自旋鎖保護臨界區
...//臨界區
spin_unlock（&lock）;//解鎖
說明：

    （1）自旋鎖主要應用於smp或單cpu但內存可搶佔的情況。
    （2）自旋鎖得到的代碼路徑在執行臨界區的時候可能受到中斷和底半部的影響，可以通過自旋鎖的下列衍生解決
   spin_lock_irq()=spin_lock()+local_irq_disable()
   spin_unlock_irq()=spin_unlock()+local_irq_enable()
   spin_lock_irqsave()=spin_lock()+local_irq_save()
   spin_unlock_irqrestore() = spin_unlock()+local_irq_restore()
   spin_lock_bh()=spin_lock()+local_bh_disable()
   spin_unlock_bh()=spin_unlock()+local_bh_enable()
    （3）自旋鎖是忙等鎖，只有在佔用鎖時間極短的情況下使用纔是合理的
    （4）自旋鎖可能導致系統崩潰，使用copy_to_user(),copy_from_user()和kmalloc()函數可能引起阻塞，因此在自旋鎖的佔用期間不能調用這些函數。
    代碼清單7.2 使用自旋鎖使設備只能被一個進程打開

int xxx_count = 0;//定義文件打開次數計數
       static int xxx_open(struct inode *inode,struct file *filp)
       {
        ...
        spinlock(&xxx_lock);
        if(xxx_count)//已打開
        {
            spin_unlock(&xxx_lock);
            return - EBUSY;
        }
        xxx_count++;//增加使用計數
        spin_unlock(&xxx_lock);
        ...
        return 0;//成功
        }
        static int xxx_release(struct inode *inode,struct file *filp)
        {
            ...
            spinlock(&xxx_lock);
            xxx_count--;//減少使用計數

            spin_unlock(&xxx_lock);
            return 0;//成功

        }