自旋锁小结

Linux内核自旋锁：

Kernel中的自旋锁不能够在能够导致睡眠的环境中使用。举个例子，一个线程A获得了自旋锁L；这个时候，发生了中断，在对应的中断处理函数B中，也尝试获得自旋锁L，就会中断处理程序进行自旋。但是原先锁的持有者只有在中断处理程序结束后，采用机会释放自旋锁，从而导致死锁。

Linux内核为读/写自旋锁提供了操作API函数初始化、测试和设置自旋锁。API函数功能说明如下：

rwlock_init(lock) 初始化自旋锁值为0x01000000（未锁）。

read_lock(lock) 加读者锁，即将读者计数加1。

read_lock_irqsave(lock, flags) 加读者锁，即将读者计数加1。并且关中断，存储状态标识到flags中。

read_lock_irq(lock) 加读者锁，即将读者计数加1。并且关中断。

read_unlock(lock) 解读者锁，即将读者计数减1。

read_unlock_irqrestore(lock, flags) 解读者锁，即将读者计数减1。并且开中断，将状态标识从flags读到状态寄存器中。

read_unlock_irq(lock) 解读者锁，即将读者计数减1。并且开中断。

write_lock(lock) 加写者锁，即将写者锁置0。

write_lock_irqrestore(lock, flags) 加写者锁，即将写者锁置0。并且关中断，存储状态标识到flags中。

write_lock_irq(lock) 加写者锁，即将写者锁置0。并且关中断。

write_unlock(lock) 解写者锁，即将写者锁置1。

write_unlock_irqrestore(lock, flags) 解写者锁，即将写者锁置1。并且开中断，将状态标识从flags读到状态寄存器中。

write_unlock_irq(lock) 解写者锁，即将写者锁置1。并且开中断。

Linux用户态自旋锁：

Pthreads提供的与Spin Lock锁操作相关的API主要有：
pthread_spin_lock (pthread_spinlock_t *lock);
pthread_spin_trylock (pthread_spinlock_t *lock);
pthread_spin_unlock (pthread_spinlock_t *lock);

Windows内核自旋锁:

与linux内核自旋锁相同的是，windows下内核的自旋锁也与中断机制相关。s

KeInitializeSpinLock(lock)

KeAcquireSpinLock(lock, old_irql)

KeReleaseSpinLock(lock, new_irql)

自旋锁的实现：

1. 使用CAS操作实现, 即使用CPU指令 cmpxchg 来实现

2. 使用CPU指令 lock btr 或者 lock bts 来实现

一般而言cmpxchg要比lock bts指令快。cmpxchg只有在比较操作成功时才锁定系统总线，而lock bts则在整个指令执行过程中总会锁定系统总线。