Linux内核数据结构之spinlock
从我接触Linux已经有大约四年时间了，内核源代码也尝试着看过，琢磨过。Linus Benedict Torvalds 也说过，学习Linux最好的方法就是 read the fucking source code。 但是， 看了忘，忘了看，看了再忘，忘了再看 这个循环始终困扰着我，于是乎打算把看过的一些Linux源码中我觉得比较重要的东西想借助自己的博客记录下来，只希望能通过此举加深印象。
今天就来简单记录一下自旋锁 spinlock 的数据类型。注意：以下代码取自Linux 3.0.8， 如有出入， 可能是由于源代码版本的问题。
include/linux/目录下关于 spinlock 的头文件有6个：
1.spinlock.h
2.spinlock_api_smp.h
3.spinlock_api_up.h
4.spinlock_types.h
5.spinlock_types_up.h
6.spinlock_up.h
初步看一下名字，第六感告诉我们这肯定和 SMP 和 UP，也就是多CPU和单CPU有关系。我们看一下 spinlock_types.h 中关于 spinlock 的定义：
typedef struct spinlock {
union {
struct raw_spinlock rlock;
#ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
# define LOCK_PADSIZE (offsetof(struct raw_spinlock, dep_map))
struct {
u8 __padding[LOCK_PADSIZE];
struct lockdep_map dep_map;
};
#endif
};
} spinlock_t;
其中，牵扯到 struct raw_spinlock rlock;， 再来看一下它的定义：
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;
其中，又牵扯到 archspinlockt raw_lock;， 如果你认真跟踪源代码，你会发现有两个地方牵扯到了其定义，也就是 spinlock_types.h 开头的一段代码包含进来的两个头文件：
#if defined(CONFIG_SMP)
# include <asm/spinlock_types.h>
#else
# include <linux/spinlock_types_up.h>
#endif
asm/spinlock_types.h 跟平台有关系，这里看一下arm平台的:
如果是 SMP 系统：
typedef struct {
volatile unsigned int lock;
} arch_spinlock_t;
如果是 UP 系统：
#ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
typedef struct {
volatile unsigned int slock;
} arch_spinlock_t;
#define __ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED { 1 }
#else
typedef struct { } arch_spinlock_t;
#define __ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED { }
#endif
从这里看出，如果定义了 CONFIG_DEBUG_SPINLOCK 就是一个volatile unsigned int的变量；相反，则是一个空结构体。这也间接证明一个问题，UP 系统上不存在真正意义上的自旋锁。
