spin_lock宏和spin_unlock宏

来源：互联网发布：测试网络丢包命令编辑：程序博客网时间：2024/05/21 15:04

今天看了第6章《中断与中断处理程序》，看到spin_lock和spin_unlock，于是便深入研究了一番。

spin_lock宏，其定义如下：

#define spin_lock(lock)         _spin_lock(lock) 
#define _spin_lock(lock)   __LOCK(lock) 
#define __LOCK(lock) / 
  do { preempt_disable(); __acquire(lock); (void)(lock); } while (0)
#define preempt_disable()  do { } while (0) 
# define __acquire(x) __context__(x,1)

spin_unlock宏，其定义如下：

#if defined(CONFIG_DEBUG_SPINLOCK) || defined(CONFIG_PREEMPT) || /  
    !defined(CONFIG_SMP) 
# define spin_unlock(lock)      _spin_unlock(lock)  
#else  
# define spin_unlock(lock) /  
    do {__raw_spin_unlock(&(lock)->raw_lock); __release(lock); } while (0) 
#define _spin_unlock(lock)          __UNLOCK(lock)  
#define __UNLOCK(lock) /  
  do { preempt_enable(); __release(lock); (void)(lock); } while (0) 
static inline void __raw_spin_unlock(raw_spinlock_t * lock)
{
    mb();
    lock->lock = 0;
}
#define mb() / 
__asm__ __volatile__("mb": : :"memory")
#ifdef __CHECKER__  
# define __release(x)   __context__(x,-1)  
#else  
# define __releases(x)

关于mb()的语义在以下网址有讨论：
http://www.linuxforum.net/forum/showflat.php?Cat=&Board=linuxK&Number=688286

也可以参见Documentation/memory-barrier.txt

__asm__ __volatile__("mb": : :"memory")这行代码就是内存屏障。

1）__asm__用于指示编译器在此插入汇编语句

2）__volatile__用于告诉编译器，严禁将此处的汇编语句与其它的语句重组合优化。即：原原本本按原来的样子处理这这里的汇编。

3）memory强制gcc编译器假设RAM所有内存单元均被汇编指令修改，这样cpu中的registers和cache中已缓存的内存单元中的数据将作废。cpu将不得不在需要的时候重新读取内存中的数据。这就阻止了cpu又将registers，cache中的数据用于去优化指令，而避免去访问内存。

4）"":::表示这是个空指令。barrier()不用在此插入一条串行化汇编指令。

详细分析请参看：
http://blog.csdn.net/qinzhonghello/archive/2008/11/25/3372478.aspx

在spin_lock和spin_unlock宏中都有一个lock参数，其类型定义如下：

typedef struct {
    volatile unsigned int lock __attribute__ ((aligned(4)));
#ifdef CONFIG_PREEMPT 
    unsigned int break_lock;
#endif 
} spinlock_t;

仔细看下这句代码：
volatile unsigned int lock __attribute__ ((aligned(4)));

首先，volatile关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如：操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问。
volatile的详细用法可以参看：
http://princetonboy.ycool.com/post.2979571.html

其次，关键字__attribute__可以对变量（variable）或结构体成员（structure field）进行属性设置。aligned (alignment)该属性设定一个指定大小的对齐格式（以字节为单位），__attribute__((aligned(4)))表示指定4字节大小的字节对齐格式。
关于关键字__attribute__的详细用法可以参看：
http://hi.baidu.com/cygnusnow/blog/item/8b82000f871fcf2f6159f3de.html