linux spin lock 如何实现的

titer1

这个话题关注很久了。
没有找到完整的定论。

如何才能更全面的了解spin lock啦？
我认为要至少2方面的领域来看：
理论上，
还有代码上（读代码，运行代码，debug代码，甚至修改、移植spinlock相关）

我当前的认识有两点：
它使用的是 test and set 的思想。
更底层的说，是多核机器上，锁住了总线（数据总线）。

不知道大家有补充没有？我想更系统的看待这个问题。但是找到的资料总是感觉说的不清楚，连贯不起来。
所以我试着总结了下。希望大家指教。


test and set 参考于：
Linux 的 Spinlock 在 MIPS 多核处理器中的设计与实现
http://www.ibm.com/developerwork ... ock_mips/index.html
我小结了下：
Spinlock 的设计思想是基于一种被称为 Test-and-Set 的机制，
C 语言是无法实现 Test-and-Set 的机制的，因为它无法在多核之间建立一个交互的机制.


还见于：

windows下的spinlock实现 from mouseos
http://www.mouseos.com/post/SpinLock.html
小结：
不断测试并尝试上锁的过程。
test-and-set可以用简要的指令实现：
lock bts dword ptr [spinlock], 0   
或者 xchg eax, [spinlock]   

这些指令底层都是作用于 锁住总线 进行原子操作。


关于总线详细见于以下：
关于单CPU，多CPU上的原子操作
http://hi.baidu.com/gamedot/item/90f4d381723e505927ebd9da
要点：spinlock 用于CPU同步, 它的实现是基于CPU锁定数据总线的指令.





关于spin lock 实现浅谈 //更新 2012-8-28 from 百度搜索研发，他是以ngnix为原型进行讲解的。当然你可以学习在不同架构下的spinlock实现，见下面。
nginx实现了spin lock以保护多进程对listen port的互斥accept。spinlock的实现如下：  


Spinlock本质上是一个“忙等”锁，由于其不存在下节中总结的mutex的缺点，其对于小资源是最高效的锁。相比上节中mutex的PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP属性，nginx的spinlock是一个更完美的实现方案。


附有热心的代码
给需要的你：
分析Linux中Spinlock在ARM及X86平台上的实现
http://www.embedu.org/Column/Column241.htm

瀚海书香

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