自旋锁原理与应用-优快云博客

--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操作，该操作测试并设置（ test-and-set）某个内存变量，由于它是原子操作，所以在该操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” 操作，即进行所谓的“ 自旋”，通俗地说就是“在原地打转”。

使用范围：SMP或者单CPU但是内核可抢占

1．定义自旋锁
spinlock_t lock;

2．初始化自旋锁
spin_lock_init(lock)
该宏用于动态初始化自旋锁 lock。

3．获得自旋锁
spin_lock(lock)
该宏用于获得自旋锁 lock，如果能够立即获得锁，它就马上返回，否则，它将自旋在那里，
直到该自旋锁的保持者释放。
spin_trylock(lock)
该宏尝试获得自旋锁 lock，如果能立即获得锁，它获得锁并返回真，否则立即返回假，实际
上不再“在原地打转”。

4．释放自旋锁
spin_unlock(lock)

使用程序模版

/* 定义一个自旋锁
spinlock_t lock;
spin_lock_init(&lock);
spin_lock (&lock) ; /* 获取自旋锁，保护临界区 */
. . ./* 临界区*/
spin_unlock (&lock) ; /* 解锁*/

成套自旋锁机制

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()

使用自旋锁实现设备只能被一个进程打开

int xxx_count = 0;/*定义文件打开次数计数*/
2
3 static int xxx_open(struct inode *inode, struct file *filp)
4 {
5 ...
6 spinlock(&xxx_lock);
7 if (xxx count) { /*已经打开*/
8 spin
9 return - EBUSY;
10 }
11 xxx_count++;/*增加使用计数*/
12 spin_unlock(&xxx_lock);
13 ...
14 return 0; /* 成功 */
15 }
16
17 static int xxx_release(struct inode *inode, struct file *filp)
18 {
19 ...
20 spinlock(&xxx_lock);
21 xxx_count--; /*减少使用计数*/
22 spin_unlock(&xxx_lock);
23
24 return 0;
25 }