raw_spinlock是什么意思？

Question

我正在研究raw_spinlock结构，它在/usr/src/linux/include/linux/spinlock_types.h中。

typedef struct raw_spinlock {
        arch_spinlock_t raw_lock;
#ifdef CONFIG_GENERIC_LOCKBREAK
        unsigned int break_lock;
#endif
#ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
        unsigned int magic, owner_cpu;
        void *owner;
#endif
#ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
        struct lockdep_map dep_map;
#endif
} raw_spinlock_t;

我认为raw_lock是指依赖于体系结构的锁，而dep_map是一种避免死锁的数据结构，但是break_lock、magic、owner_cpu和*owner是什么意思呢？

Answer 1

spinlock

spinlock是内核代码中用于自旋锁的公共API。

见Documentation/locking/spinlocks.txt。

raw_spinlock

raw_spinlock是普通自旋锁的实际实现。在非RT内核上，spinlock只是raw_spinlock的包装器。在RT内核上，spinlock并不总是使用raw_spinlock。

参见LWN上的这篇文章。

arch_spinlock

arch_spinlock是自旋锁实现中特定于平台的部分.raw_spinlock通常是独立于平台的，并将低级操作委托给arch_spinlock。

lockdep_map

lockdep_map是一个用于锁定正确性验证器的依赖映射。

见Documentation/locking/lockdep-design.txt。

break_lock

在SMP内核上，当一个CPU上的spin_lock()在另一个CPU上保持锁时开始循环时，它将此标志设置为1。另一个持有锁的CPU可以使用spin_is_contended()定期检查此标志，然后调用spin_unlock()。

这样可以同时存档两个目标：

• 避免频繁的锁定/解锁；
• 避免长期持有锁，防止他人获得锁。

另见这篇文章。

magic，owner，owner_cpu

当设置CONFIG_SPINLOCK_DEBUG并帮助检测常见错误时，将启用这些字段：

• 创建自旋锁时，magic被设置为任意选择的常量(SPINLOCK_MAGIC，即0xdead4ead)。
• owner设置为spin_lock()中的当前进程；
• owner_cpu设置为spin_lock()中的当前CPU id。

spin_unlock()检查当前进程和CPU是否与调用spin_lock()时相同时调用。

spin_lock()检查magic是否等于SPINLOCK_MAGIC，以确保调用方传递指向正确初始化的自旋锁的指针，并且(希望)没有发生内存损坏。

见kernel/locking/spinlock_debug.c。