Linux自旋鎖

• 自旋鎖概念

自旋鎖顧名思義首先是一把鎖，另外使用這把鎖的線程需要反覆自我循環（loop）檢測這把鎖是否可用。注意與信號量區別，信號量也是一把鎖，但是使用這把鎖的線程檢測鎖不可用時，選擇去睡眠，而不是自我循環。

自旋鎖與信號量相同點是兩者都是鎖，都具備鎖定特性，實現臨界區代碼塊的同步與互斥訪問。

• 自旋鎖注意事項

1. 臨界區代碼不要存在睡眠情況（主要因爲發生睡眠不可預知睡眠多長時間，另外長時間睡眠，導致即將進入臨界區其他線程，長時間得不到自旋鎖，無休止自旋，從而導致死鎖），所以臨界區調用導致睡眠函數，不能選擇自旋鎖。
2. 保證進入臨界區的線程，不發生內核搶佔。（這一點不必擔心，持有自旋鎖情況，Linux內核不進行搶佔）
3. 臨界區代碼，執行時間不能太長。（因爲其他線程，如果要進入話，導致自旋，過多消耗CPU資源）
4. 選擇自旋鎖時，也要注意中斷情況（上半部分中斷（硬件中斷）和下半部分中斷（軟中斷），中斷會搶佔即中斷到來時，打斷目前臨界區代碼執行，轉往執行中斷代碼），當中斷要進入自旋鎖保護臨界區代碼時，將導致線程與中斷髮生死鎖可能。

• 自旋鎖函數

1）自旋鎖頭文件

<linux/spinlock.h>

2）自旋鎖數據類型

spinlock_t

3）自旋鎖變量靜態（編譯時）初始化

spinlock_t lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;

4）自旋鎖變量動態（運行時）初始化

spinlock_t lock

spin_lock_init(&lock);

5）鎖定函數

void spin_lock(spinlock_t *lock);

void spin_lock_irqsave(spinlock_t *lock, unsigned long flags);

void spin_lock_irq(spinlock_t *lock); 禁止（屏蔽硬件中斷）自旋鎖，針對場合4情況

void spin_lock_bh(spinlock_t *lock)；禁止（屏蔽下半部分中斷）自旋鎖，針對場合4情況

6）解鎖函數

void spin_unlock(spinlock_t *lock);

void spin_unlock_irqrestore(spinlock_t *lock, unsigned long flags);

void spin_unlock_irq(spinlock_t *lock);

void spin_unlock_bh(spinlock_t *lock);

• 讀寫自旋鎖

鎖的用途可以明確地分爲讀和寫。這種自旋鎖爲讀和寫分別提供了不同的鎖。一個或多少任務可以併發地持有讀取鎖；而寫入鎖一次最多隻能被一個任務持有，而且此時不能有併發的讀操作。我們可以將讀/寫鎖分別叫做共享（併發）/排斥鎖 。

讀寫自旋鎖相關函數

1）自旋鎖頭文件

<linux/rwlock.h>

2）自旋鎖數據類型

rwlock_t

3）自旋鎖變量靜態（編譯時）初始化

rwlock_t my_rwlock = RW_LOCK_UNLOCKED; 

4）自旋鎖變量動態（運行時）初始化

rwlock_t my_rwlock;

rwlock_init(&my_rwlock);

5）讀鎖定函數

void read_lock(rwlock_t* lock);

void read_lock_irqsave(rwlock_t* lock, unsigned long flags);

void read_lock_irq(rwlock_t* lock);//禁止（屏蔽硬件中斷）自旋鎖，針對場合4情況

void read_lock_bh(rwlock_t* lock);//禁止（屏蔽下半部分中斷）自旋鎖，針對場合4情況

6）讀解鎖函數

void read_unlock(rwlock_t* lock);

void read_unlock_irqrestore(rwlock_t* lock, unsigned long flags);

void read_unlock_irq(rwlock_t* lock);

void read_unlock_bh(rwlock_t* lock);

6）寫鎖定函數

void write_lock(rwlock_t* lock);

void write_lock_irqsave(rwlock_t* lock, unsigned long flags);

void write_lock_irq(rwlock_t* lock);

void write_lock_bh(rwlock_t* lock);

void write_trylock(rwlock_t* lock);//嘗試獲得寫自旋鎖,不管是否成功,都會立即返回;

6）寫解鎖函數

void write_unlock(rwlock_t* lock);

void write_unlock_irqsave(rwlock_t* lock, unsigned long flags);

void write_unlock_irq(rwlock_t* lock);

void write_unlock_bh(rwlock_t* lock);

參考：http://blog.csdn.net/zhuriyuxiao/article/details/7641540

http://bdxnote.blog.163.com/blog/static/844423520124268101627/