Linux中自旋锁是什么？

自旋锁（Spin Lock）是一种典型的对临界资源进行互斥访问的手段，其名称来源于它的工作方式。为了获得一个自旋锁，在某CPU上运行的代码需先执行一个原子 *** 作，该 *** 作测试并设置（Test-AndSet）某个内存变量。由于它是原子 *** 作，所以在该 *** 作完成之前其他执行单元不可能访问这个内存变量。如果测试结果表明锁已经空闲，则程序获得这个自旋锁并继续执行；如果测试结果表明锁仍被占用，程序将在一个小的循环内重复这个“测试并设置” *** 作，即进行所谓的“自旋”，通俗地说就是“在原地打转”。当自旋锁的持有者通过重置该变量释放这个自旋锁后，某个等待的“测试并设置” *** 作向其调用者报告锁已释放。理解自旋锁最简单的方法是把它作为一个变量看待，该变量把一个临界区标记为“我当前在运行，请稍等一会”或者标记为“我当前不在运行，可以被使用。如果A执行单元首先进入例程，它将持有自旋锁；当B执行单元试图进入同一个例程时，将获知自旋锁已被持有，需等到A执行单元释放后才能进入。在ARM体系结构下，自旋锁的实现借用了ldrex指令、strex指令、ARM处理器内存屏障指令dmb和dsb、wfe指令和sev指令，这类似于代码清单7.1的逻辑。可以说既要保证排他性，也要处理好内存屏障。自旋锁主要针对SMP或单CPU但内核可抢占的情况，对于单CPU和内核不支持抢占的系统，自旋锁退化为空 *** 作。在单CPU和内核可抢占的系统中，自旋锁持有期间中内核的抢占将被禁止。由于内核可抢占的单CPU系统的行为实际上很类似于SMP系统，因此，在这样的单CPU系统中使用自旋锁仍十分必要。另外，在多核SMP的情况下，任何一个核拿到了自旋锁，该核上的抢占调度也暂时禁止了，但是没有禁止另外一个核的抢占调度。尽管用了自旋锁可以保证临界区不受别的CPU和本CPU内的抢占进程打扰，但是得到锁的代码路径在执行临界区的时候，还可能受到中断和底半部的影响。为了防止这种影响，就需要用到自旋锁的衍生。

1、在内核多线程编程时，为了保护共享资源通常需要使用锁，而使用的比较多的就是spinlock，但需要注意的是：所有临界区代码都需要加锁保护，否则就达不到保护效果。也就是，访问共享资源的多个线程需要协同工作共同加锁才能保证不出错。在实际写代码时，有时候会网掉这一点，以致出现各种稀奇古怪的问题，而且很难找到原因。

2、在出现两个和多个自旋锁的嵌套使用时，务必注意加锁和解锁的顺序。

比如：在线程1中，spinlock A ->spinlock B ->spin unlock B ->spin unlock A ；那么，在需要同步的线程2中，若需要加相同的锁，则顺序也应该保持相同，spinlock A ->spinlock B ->spin unlock B ->spin unlock A ；否则，很有可能出现死锁。

3、spinlock保护的代码执行时间要尽量短，若有for循环之类的代码，则一定要确保循环可以在短时间可以退出，从而使得spinlock可以释放。

4、spinlock所保护的代码在执行过程中不能睡眠。比如，在spinlock和spinunlock之间不能调用kmalloc, copy_from_user,kthread_stop等调用，因为这些函数调用均有可能导致线程睡眠。

5、spinlock在实际使用时有如下几种类型，spin_lock，spin_lock_bh，spin_lock_irqsave。在具体使用时，需要根据被保护临界区锁处的上下文选择合适的spinlock类型。

spin_lock用于不同cpu线程间同步，spin_lock_bh和spin_lock_irqsave主要用于本cpu线程间的同步，前者关软中断，后者关硬中断。

既然是对一个变量进行保护，当然是一个自旋锁了，还没见过一个变量能当两个用的。

我觉得你对这段代码的理解有问题，用 spin_lock 和 spin_unlock 的目的是保证程序在对 xxx_lock 进行 *** 作的时候，不会有其它进程改变这个值，是为了保证数据的准确性。

你可以设想一下，如果没有自旋锁，代码运行起来会有什么问题。假设 A,B两个进程同时访问 open ， 没有使用自旋锁，此时 xxx_lock=0, A 进程在判断 if (xxx_count) 时，会认为设备没有被使用，那么它会继续后面的 xxx_count++ *** 作，但假如这时 CPU 切换进程， A 进程还没有来得及把 xxx_count 变成 1 的时候， B 进程开始运行，那么 B 进程此时也会认为设备没有被使用，它也会进行后继 *** 作，这样就会出现两个进程同时访问设备的错误。

open 和 release 当然可以同时访问，只不过在运行 spin_lock 的时候，后访问的进程会被阻塞而已。假设有 A 进程访问 open ，B 进程访问 release ，你可以把这种情况理解为 A ， B 进程同时访问 open 函数，这样或许能更好的理解这段代码。因为 open 和 release 在使用自旋锁的时候，方法是一样的。

spin_lock 和 CPU 系统无关，不管是单 CPU 还是多 CPU ，运行结果都是一样的。

这个逻辑关系比较难解释，不知道你看懂我的意思没。

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