linux设备驱动中的并发控制――自旋锁

1 自旋锁的使用
linux系统中与自旋锁相关的操作主要有如下四种：
（1）定义自旋锁
spinlock_t spin;
（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）获取自旋锁
spin_lock(lock)//该宏用于获取自旋锁lock，如果立马获得锁，就立刻返回，
//否则将自锁在那里，直到该自旋锁的持有者释放。
spin_trylock(lock)//该宏用于尝试获得自旋锁。
（4）释放自旋锁
spin_unlock(lock)//该宏用于释放自旋锁，与spin_lock及spin_trylock配对使用
自旋锁一般这样使用：
//定义自旋锁
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
说明：

    （1）自旋锁主要应用于smp或单cpu但内存可抢占的情况。
    （2）自旋锁得到的代码路径在执行临界区的时候可能受到中断和底半部的影响，可以通过自旋锁的下列衍生解决
   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()
    （3）自旋锁是忙等锁，只有在占用锁时间极短的情况下使用才是合理的
    （4）自旋锁可能导致系统崩溃，使用copy_to_user(),copy_from_user()和kmalloc()函数可能引起阻塞，因此在自旋锁的占用期间不能调用这些函数。
    代码清单7.2 使用自旋锁使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
       static int xxx_open(struct inode *inode,struct file *filp)
       {
        ...
        spinlock(&xxx_lock);
        if(xxx_count)//已打开
        {
            spin_unlock(&xxx_lock);
            return - EBUSY;
        }
        xxx_count++;//增加使用计数
        spin_unlock(&xxx_lock);
        ...
        return 0;//成功
        }
        static int xxx_release(struct inode *inode,struct file *filp)
        {
            ...
            spinlock(&xxx_lock);
            xxx_count--;//减少使用计数

            spin_unlock(&xxx_lock);
            return 0;//成功

        }