critical section Linux内核同步 - spin_lock(7)

" bne 1b"

: "=&r" (lockval), "=&r" (newval), "=&r" (tmp)

: "r" (&lock->slock), "I" (1 << TICKET_SHIFT)

: "cc");

while (lockval.tickets.next != lockval.tickets.owner) {－－－－－－－－－－－－（5）

wfe();－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（6）

lockval.tickets.owner = ACCESS_ONCE(lock->tickets.owner);－－－－－－（7）

}

smp_mb();－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（8）

}

（1）和preloading cache相关的操作，主要是为了性能考虑

（2）将slock的值保存在lockval这个临时变量中

（3）将spin lock中的next加一

（4）判断是否有其他的thread插入。更具体的细节参考Linux内核同步机制之（一）：原子操作中的描述

（5）判断当前spin lock的状态，如果是unlocked，那么直接获取到该锁

（6）如果当前spin lock的状态是locked，那么调用wfe进入等待状态。更具体的细节请参考ARM WFI和WFE指令中的描述。

（7）其他的CPU唤醒了本cpu的执行，说明owner发生了变化，该新的own赋给lockval，然后继续判断spin lock的状态，也就是回到step 5。

（8）memory barrier的操作，具体可以参考memory barrier中的描述。

arch_spin_lock函数ARM64的代码（来自4.1.10内核）如下：

static inline void arch_spin_lock(arch_spinlock_t *lock)

{

unsigned int tmp;

arch_spinlock_t lockval, newval;

asm volatile(

/* Atomically increment the next ticket. */

" prfm pstl1strm, %3\n"

"1: ldaxr %w0, %3\n"－－－－－（A）－－－－－－－－－－－lockval = lock

" add %w1, %w0, %w5\n"－－－－－－－－－－－－－newval ＝ lockval + (1 << 16)，相当于next++

" stxr %w2, %w1, %3\n"－－－－－－－－－－－－－－lock ＝ newval

" cbnz %w2, 1b\n"－－－－－－－－－－－－－－是否有其他PE的执行流插入？有的话，重来。

/* Did we get the lock? */

" eor %w1, %w0, %w0, ror #16\n"－－lockval中的next域就是自己的号码牌，判断是否等于owner

" cbz %w1, 3f\n"－－－－－－－－－－－－－－－－如果等于，持锁进入临界区

/*

* No: spin on the owner. Send a local event to avoid missing an

* unlock before the exclusive load.

*/

" sevl\n"

"2: wfe\n"－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－否则进入spin

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