（三）自旋锁_zzhere2007

1  自旋锁简介   
     自旋锁它是为为实现保护共享资源而提出一种锁机制。其实，自旋锁与互斥锁比较类似，它们都是为了解决对某项资源的互斥使用。无论是互斥锁，还是自旋锁，在任何时刻，最多只能有一个保持者，也就说，在任何时刻最多只能有一个执行单元获得锁。但是两者在调度机制上略有不同。对于互斥锁，如果资源已经被占用，资源申请者只能进入睡眠状态。但是自旋锁不会引起调用者睡眠，如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁，"自旋"一词就是因此而得名。

2  自旋锁适用情况

    自旋锁比较适用于锁使用者保持锁时间比较短的情况。正是由于自旋锁使用者一般保持锁时间非常短，因此选择自旋而不是睡眠是非常必要的，自旋锁的效率远高于互斥锁。信号量和读写信号量适合于保持时间较长的情况，它们会导致调用者睡眠，因此只能在进程上下文使用，而自旋锁适合于保持时间非常短的情况，它可以在任何上下文使用。如果被保护的共享资源只在进程上下文访问，使用信号量保护该共享资源非常合适，如果对共享资源的访问时间非常短，自旋锁也可以。但是如果被保护的共享资源需要在中断上下文访问（包括底半部即中断处理句柄和顶半部即软中断），就必须使用自旋锁。自旋锁保持期间是抢占失效的，而信号量和读写信号量保持期间是可以被抢占的。自旋锁只有在内核可抢占或SMP（多处理器）的情况下才真正需要，在单CPU且不可抢占的内核下，自旋锁的所有操作都是空操作。另外格外注意一点：自旋锁不能递归使用。

 3 自旋锁 使用

自旋锁定义:  linux/Spinlock.h

在Linux中,每个自旋锁都用spinlock_t结构表示:typedef struct {                raw_spinlock_t raw_lock;            #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_SMP)                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} spinlock_t;typedef  struct{                 volatile unsigned int slock;} raw_spinlock_t;

定义和初始化spinlock_t my_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED; void spin_lock_init(spinlock_t *lock); 自旋锁操作：//加锁一个自旋锁函数void spin_lock(spinlock_t *lock);                              //获取指定的自旋锁void spin_lock_irq(spinlock_t *lock);                          //禁止本地中断获取指定的锁void spin_lock_irqsave(spinlock_t *lock, unsigned long flags); //保存本地中断的状态,禁止本地中断,并获取指定的锁void spin_lock_bh(spinlock_t *lock)                            //安全地避免死锁, 而仍然允许硬件中断被服务//释放一个自旋锁函数void spin_unlock(spinlock_t *lock);                                 //释放指定的锁void spin_unlock_irq(spinlock_t *lock);                             //释放指定的锁,并激活本地中断void spin_unlock_irqrestore(spinlock_t *lock, unsigned long flags); //释放指定的锁,并让本地中断恢复到以前的状态void spin_unlock_bh(spinlock_t *lock);                              //对应于spin_lock_bh//非阻塞锁int spin_trylock(spinlock_t *lock);                  //试图获得某个特定的自旋锁,如果该锁已经被争用,该方法会立刻返回一个非0值,                                                     //而不会自旋等待锁被释放,如果成果获得了这个锁,那么就返回0.                                                     //而不会自旋等待锁被释放,如果成果获得了这个锁,那么就返回0.int spin_trylock_bh(spinlock_t *lock);                           //这些函数成功时返回非零( 获得了锁 ), 否则 0. 没有"try"版本来禁止中断.//其他int spin_is_locked(spinlock_t *lock);      //和try_lock()差不多,如果自旋锁被置为1（未锁），返回0；否则，返回1zz总结