spinlock导读
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看一下spinlock,以arm为例,
一、先看结构:
include/linux/spinlock_types.h
1 typedef struct spinlock { 2 union { 3 struct raw_spinlock rlock; 4 5 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC //忽略debug部分 6 # define LOCK_PADSIZE (offsetof(struct raw_spinlock, dep_map)) 7 struct { 8 u8 __padding[LOCK_PADSIZE]; 9 struct lockdep_map dep_map;10 };11 #endif12 };13 } spinlock_t;
1 typedef struct raw_spinlock { 2 arch_spinlock_t raw_lock; //arch相关结构 3 #ifdef CONFIG_GENERIC_LOCKBREAK 4 unsigned int break_lock; 5 #endif 6 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK 7 unsigned int magic, owner_cpu; 8 void *owner; 9 #endif10 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC11 struct lockdep_map dep_map;12 #endif13 } raw_spinlock_t;
arch/arm/include/asm/spinlock_types.h
1 typedef struct {2 volatile unsigned int lock;3 } arch_spinlock_t;
二、spinlock操作
1.加锁 include/linux/spinlock.h
1 static inline void spin_lock(spinlock_t *lock)2 {3 raw_spin_lock(&lock->rlock);4 }
1 #define raw_spin_lock(lock) _raw_spin_lock(lock)
kernel/spinlock.c
1 void __lockfunc _raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock)2 {3 __raw_spin_lock(lock);4 }
include/linux/spinlock_api_smp.h
1 static inline void __raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock)2 {3 preempt_disable(); //抢占点 4 spin_acquire(&lock->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);5 LOCK_CONTENDED(lock, do_raw_spin_trylock, do_raw_spin_lock);6 }
include/linux/preempt.h
1 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT //支持才起作用,否则为空 2 3 #define preempt_disable() \ 4 do { \ 5 inc_preempt_count(); \ //增加抢占计数 6 barrier(); \ // 7 } while (0) 8 9 #define preempt_enable_no_resched() \10 do { \11 barrier(); \12 dec_preempt_count(); \13 } while (0)14 15 #define preempt_enable() \16 do { \17 preempt_enable_no_resched(); \18 barrier(); \19 preempt_check_resched(); \20 } while (0)21 22 /* For debugging and tracer internals only! */23 #define add_preempt_count_notrace(val) \24 do { preempt_count() += (val); } while (0)25 #define sub_preempt_count_notrace(val) \26 do { preempt_count() -= (val); } while (0)27 #define inc_preempt_count_notrace() add_preempt_count_notrace(1)28 #define dec_preempt_count_notrace() sub_preempt_count_notrace(1)29 30 #define preempt_disable_notrace() \31 do { \32 inc_preempt_count_notrace(); \33 barrier(); \34 } while (0)35 36 #define preempt_enable_no_resched_notrace() \37 do { \38 barrier(); \39 dec_preempt_count_notrace(); \40 } while (0)41 42 /* preempt_check_resched is OK to trace */43 #define preempt_enable_notrace() \44 do { \45 preempt_enable_no_resched_notrace(); \46 barrier(); \47 preempt_check_resched(); \48 } while (0)49 50 #else /* !CONFIG_PREEMPT_COUNT */51 52 #define preempt_disable() do { } while (0)53 #define preempt_enable_no_resched() do { } while (0)54 #define preempt_enable() do { } while (0)55 56 #define preempt_disable_notrace() do { } while (0)57 #define preempt_enable_no_resched_notrace() do { } while (0)58 #define preempt_enable_notrace() do { } while (0)59 60 #endif /* CONFIG_PREEMPT_COUNT */
1 #define inc_preempt_count() add_preempt_count(1)
1 # define add_preempt_count(val) do { preempt_count() += (val); } while (0)
1 #define preempt_count() (current_thread_info()->preempt_count)
#compiler-gcc.h
1 /* Optimization barrier */2 /* The "volatile" is due to gcc bugs */3 #define barrier() __asm__ __volatile__("": : :"memory")
/*
如果汇编指令修改了内存,但是GCC 本身却察觉不到,因为在输出部分没有描述,
此时就需要在修改描述部分增加"memory",告诉GCC 内存已经被修改,GCC 得知这个信息后,就会在这段指令之前,
插入必要的指令将前面因为优化Cache 到寄存器中的变量值先写回内存,如果以后又要使用这些变量再重新读取。
*/
#about LOCK_CONTENDED(lock, do_raw_spin_trylock, do_raw_spin_lock);
include/linux/lockdep.h
1 #define LOCK_CONTENDED(_lock, try, lock) \2 lock(_lock)
#include/linux/spinlock.h
1 static inline void do_raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock) __acquires(lock)2 {3 __acquire(lock);4 arch_spin_lock(&lock->raw_lock);5 }
#include/linux/compiler.h
1 # define __acquire(x) __context__(x,1)
//it's designed to test that the entry and exit contexts match,
//and that no path through a function is ever entered with conflicting contexts.
#about arch_spin_lock in arch/arm/include/asm
1 static inline void arch_spin_lock(arch_spinlock_t *lock) 2 { 3 unsigned long tmp; 4 5 __asm__ __volatile__( //循环测试 6 "1: ldrex %0, [%1]\n" 7 " teq %0, #0\n" 8 WFE("ne") 9 " strexeq %0, %2, [%1]\n"10 " teqeq %0, #0\n"11 " bne 1b"12 : "=&r" (tmp)13 : "r" (&lock->lock), "r" (1)14 : "cc");15 16 smp_mb();17 }
1 #ifndef CONFIG_SMP2 #define smp_mb() barrier()3 #define smp_rmb() barrier()4 #define smp_wmb() barrier()5 #else6 #define smp_mb() dmb()7 #define smp_rmb() dmb()8 #define smp_wmb() dmb()9 #endif
2.顺便看下#define raw_spin_lock_irq(lock) _raw_spin_lock_irq(lock)
最终会有如下操作
1 static inline void __raw_spin_lock_irq(raw_spinlock_t *lock)2 {3 local_irq_disable(); //disable irq4 preempt_disable();5 spin_acquire(&lock->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);6 LOCK_CONTENDED(lock, do_raw_spin_trylock, do_raw_spin_lock);7 }
Thanks
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