spin

spinlock_t lock1;

spin_lock(&lock1); … 临界区代码 … spin_unlock(&lock1);

还有其他一些自旋锁操作： spin_lock_irqsave不仅获得自旋锁，还停用本地CPU的中断，而spin_lock_bh则停用softIRQ（软中断）。用这两个操作获得的自旋锁必须用对应的接口释放，分别是spin_unlock_irqsave和spin_unlock_bh。

spin_lock的初始化 kernel/include/linux/spinlock.h kernel/kernel/locking/spinlock_debug.c

自旋锁在Linux内核源代码里的定义如下： kernel/include/linux/spinlock_types.h里面定义了 arch_spinlock_t顾名思义是和cpu架构相关的，以arm平台为例，定义在下面文件里面 /kernel/arch/arm/include/asm/spinlock_types.h 上面的ARMEB表示是大端 Big-Edian

spinlock_t与raw_spinlock_t只是arch_spinlock_t的包装，这样子提高了扩展性，架构相关的内嵌在最里面一层。

在RT-linux的patch中修改了spinlock_t,允许自旋锁睡眠。标准Linux kernel在spinlock、irq上下文方面无法抢占，因此高优先级任务被唤醒到得以执行的时间并不能完全确定。同时，Linux kernel本身也不处理优先级反转。

在kernel目录下搜索_raw_spin_lock发现如下结果：

**

kernel/include/linux/spinlock_api_up.h kernel/include/linux/compiler.h

** 由此可见：在启用了内核抢占的单处理器内核中， spin_lock（基本上）等价于preempt_disable，而spin_unlock则等价于preempt_enable

在某个线程里添加如下语句： preempt_disable(); while(1); 然后过会就会打印如下log： [ 28.548865] BUG: soft lockup - CPU#1 stuck for 22s! [us kthread:1106] [ 28.555378] Modules linked in: [ 28.558566] [ 28.560173] Pid: 1106, comm: us kthread [ 28.564951] CPU: 1 Not tainted (3.0.35-00007-g60f7071-dirty #153) [ 28.571528] PC is at ks103_ultrasonic_thread+0x18/0x1c [ 28.576750] LR is at kthread+0x80/0x88 [ 28.580566] pc : [] lr : [] psr: 60000013 [ 28.580571] sp : d441bfc8 ip : c08ba7d0 fp : 00000000 [ 28.592249] r10: 00000000 r9 : 00000000 r8 : 00000000 [ 28.597599] r7 : 00000013 r6 : c035706c r5 : 00000000 r4 : d402fe94 [ 28.604202] r3 : d441a000 r2 : 00000001 r1 : d4044560 r0 : 00000000 [ 28.610854] Flags: nZCv IRQs on FIQs on Mode SVC_32 ISA ARM Segment kernel [ 28.618287] Control: 10c53c7d Table: 1000404a DAC: 00000015 [ 28.624095] [ 28.624098] PC: 0xc0357004: [ 28.628502] 7004 ebffffaa e58d0004 eaffffd7 e59f1034 e59f0040 eb0c4e8a e3a00003 ebffffa3 [ 28.637449] 7024 e59f2034 e59f101c e1a03000 e59f002c e3530000 e58d3004 01a02000 e59f0020 [ 28.646433] 7044 eb0c4e7f eaffffc8 c06a73cc c07e9fdc c07e9ffc c07ea018 c07ea038 c07e9fc4 [ 28.655417] 7064 c07e9fd4 c07ea058 e1a0200d e3c23d7f e3c3303f e5932004 e2822001 e5832004 [ 28.664414] 7084 eafffffe e92d4008 e3a00000 e59f1008 ebfe1658 e3a00000 e8bd8008 c0972128 [ 28.673356] 70a4 e92d4008 e3a00000 e59f100c ebfe2136 e3500000 13e0000f e8bd8008 c0972128 [ 28.682303] 70c4 e3a03001 e3443004 e1510003 e92d4010 e1a04002 0a000007 e3a03002 e3443004 [ 28.691325] 70e4 e1510003 0a000012 e59f00b4 eb0c4e54 e3e00015 e8bd8010 e59f00a8 eb0c6694

**

** kernel/include/linux/spinlock_api_smp.h kernel/include/linux/lockdep.h LOCK_CONTENDED()里的第一个参数作为第三个函数的参数 所以去看do_raw_spin_lock()的实现 kernel/include/linux/spinlock.h

kernel/arch/arm/include/asm/spinlock.h 对上面的代码解析如下： 核心是ldrex指令和strex指令 ex表示exclusive，专用的。 为了解决多核情况下的锁竞争问题，arm引入了exclusive操作，并添加了相应的指令 exclusive的操作的核心，就是会将锁，用一个状态机进行维护，该状态机有2种状态，open状态和exclusive状态。要想成功的对锁进行上锁，状态必须要从exclusive状态切换到open状态，其他状态，都是失败的。 为了支持exclusive操作，在A64，新增了LDXR和STXR指令。 在A32和T32下，也加入LDREX和STREX指令来支持

%0是lockval %1是newval %2是tmp %3是lock->slock 4%是1slock没有被其他处理器独占，则标记当前执行处理器对lock->slock地址的独占访问；否则不影响)

5.检查是否写入成功 lockval.tickets.next

6.初始化时lock->tickets.owner、lock->tickets.next都为0，假设第一次执行arch_spin_lock，lockval = *lock，lock->tickets.next++，lockval.tickets.next 等于 lockval.tickets.owner，获取到自旋锁；自旋锁未释放，第二次执行的时候，lock->tickets.owner = 0, lock->tickets.next = 1，拷贝到lockval后，lockval.tickets.next != lockval.tickets.owner，会执行wfe等待被自旋锁释放被唤醒，自旋锁释放时会执行 lock->tickets.owner++，lockval.tickets.owner重新赋值

7.暂时中断挂起执行。如果当前spin lock的状态是locked，那么调用wfe进入等待状态。

8.其他的CPU唤醒了本cpu的执行，说明owner发生了变化，该新的own赋给lockval，然后继续判断spin lock的状态，也就是回到step 6

9.memory barrier的操作