自旋锁

1. 定义

一个自旋锁是一个互斥设备，它只能有两个值：“锁定”和“解锁”。如果锁可用，则“锁定”位被设置，而代码继续进入临界区；相反，如果锁被其他人获得，则代码进入忙循环并重复检查这个锁，直到该锁可用为止。这个循环为“自旋”

2. 实现

             "\n1:\t"  
             lock " ; decb %0\n\t"  
             "jns 3f\n"  
             "2:\t"  
             "rep;nop\n\t"  
             "cmpb $0,%0\n\t"  
             "jle 2b\n\t"  
             "jmp 1b\n"  
             "3:\n\t" 

    第2行：lock>slock自减一，前面的lock保证原子操作

    第3行：如果lock>slock为非负数，跳转到3，获得锁

    第5行：lock->slock为负数，锁 被其他线程抢占，等待

    第6行：将lock->slock和0比较

    第7行：判断lock->slock是否小于等于0，如果判断为真，跳转到2，继续等待

    第8行：此时lock->slock已经大于0，跳转到1抢占锁

3. 各平台区别

自旋锁是为了多CPU而设计的，但单CPU抢占内核时也类似于SMP。但各种情况还有一些差别，下面分类讨论。

I. 单CPU非抢占：自旋锁空操作，完全剔除内核

II.单CPU抢占：禁止CPU抢占，无自旋锁

III.多CPU非抢占：自旋锁。

IV.多CPU抢占：禁止CPU抢占，有自旋锁。

问 ：    在单CPU非抢占中，为什么自旋锁会实现为空操作？

多线程之间共享数据，无自旋锁会引起并发访问吗？

答 ：    如果非抢占单CPU进入某个锁的自旋状态，则会永远自旋下去。（这句话要好好理解）

如果多线程在访问共享数据的时候不休眠或者主动放弃CPU（schedule），不会引起并发访问。因为没有进行进行线程切换，另外一个线程不会访问此共享数据。这里要说一下中断的时候，如果中断和此线程共享数据，要先禁用中断，才能防止并发访问。

4. 自旋锁函数

I. spin_trylock(spinlock_t *lock)

在使用此函数的时候一定要注意检查返回值，如果返回失败，而又去修改共享数据，还是会引起竞争。相当于没有获取到锁，破门而入。

II.spin_lock_irqsave(spinlock_t *lock, unsigned long flags) 和spin_lock_bh(spinlock_t *lock)

进程上下文与下半部或中断共享数据。进程上下文会被softirq 或irq中断，如果没有禁用下半部或中断，在此进程上下文获得锁的情况下，此进程被中断，而中断又去取锁，会引起死锁。