自旋锁

自旋锁 的协作图:

结构体
class	xwos::lock::Spinlock
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详细描述

自旋锁的结构体非常小，因此不分别提供静态初始化与动态创建的方法。

自旋锁的RAII机制守卫

自旋锁不同的锁模式具有不同的RAII机制守卫：

Spinlock::LkGrd : 普通上锁模式

• 构造函数关闭当前CPU调度器的抢占，然后上锁自旋锁。 上锁失败会自旋等待，直到上锁成功为止。
• 析构函数解锁自旋锁，开启当前CPU调度器的抢占。
• 示例

#include <xwos/cxx/lock/Spinlock.hxx>
 
xwos::lock::Spinlock gLock;
 
void foo()
{
    { // 构造 `grd` 时会自动对自旋锁上锁
        xwos::lock::Spinlock::LkGrd grd(gSlock);
        进入临界区
    } // grd析构时会自动解锁自旋锁
}

Spinlock::TryLkGrd : 普通尝试上锁模式

• 构造函数关闭并保存本地CPU的中断，关闭当前CPU调度器的抢占，上锁自旋锁。 上锁失败会自旋等待，直到上锁成功为止。
• 析构函数解锁自旋锁，开启当前CPU调度器的抢占， 用保存的中断标志恢复本地CPU的中断。
• 示例

#include <xwos/cxx/lock/Spinlock.hxx>
 
xwos::lock::Spinlock gLock;
 
void foo()
{
    { // 构造 `grd` 时尝试进入临界区
        xwos::lock::Spinlock::TryLkGrd grd(gLock);
        if (XWOK == grd.getRc()) {
            // 上锁成功，进入临界区
        } else {
            // 上锁失败
        }
    } // 如果上锁成功，析构 `grd` 时退出临界区
}

Spinlock::LkThGrd : CPU中断上锁模式

• 构造函数关闭并保存本地CPU的中断，关闭当前CPU调度器的抢占，上锁自旋锁。 上锁失败会自旋等待，直到上锁成功为止。
• 析构函数解锁自旋锁，开启当前CPU调度器的抢占， 用保存的中断标志恢复本地CPU的中断。
• 示例

#include <xwos/cxx/lock/Spinlock.hxx>
 
xwos::lock::Spinlock gLock;
 
void foo()
{
    { // 构造 `grd` 时进入临界区
        xwos::lock::Spinlock::LkThGrd grd(gSlock);
        进入临界区
    } // 析构 `grd` 时退出临界区
}

Spinlock::TryLkThGrd : CPU中断尝试上锁模式

• 构造函数关闭并保存本地CPU的中断，关闭当前CPU调度器的抢占，上锁自旋锁。 上锁失败不会自旋等待，会开启当前CPU调度器的抢占， 用保存的中断标志恢复本地CPU的中断，并在 mRc 中返回 -EAGAIN
• 析构函数解锁自旋锁，开启当前CPU调度器的抢占， 用保存的中断标志恢复本地CPU的中断。
• 示例

#include <xwos/cxx/lock/Spinlock.hxx>
 
xwos::lock::Spinlock gLock;
 
void foo()
{
    { // 构造 `grd` 时尝试进入临界区
        xwos::lock::Spinlock::TryLkThGrd grd(gLock);
        if (XWOK == grd.getRc()) {
            // 上锁成功，进入临界区
        } else {
            // 上锁失败
        }
    } // 如果上锁成功，析构 `grd` 时退出临界区
}

Spinlock::LkBhGrd : 中断底半部上锁模式

• 构造函数关闭当前CPU调度器的抢占，关闭本地CPU的中断底半部，然后上锁自旋锁。 上锁失败会自旋等待，直到上锁成功为止。
• 析构函数解锁自旋锁，开启本地CPU的中断底半部，开启当前CPU调度器的抢占。
• 示例

#include <xwos/cxx/lock/Spinlock.hxx>
 
xwos::lock::Spinlock gLock;
 
void foo()
{
    { // 构造 `grd` 时进入临界区
        xwos::lock::Spinlock::LkBhGrd grd(gSlock);
        进入临界区
    } // 析构 `grd` 时退出临界区
}

Spinlock::TryLkBhGrd : 中断底半部尝试上锁模式

• 构造函数关闭当前CPU调度器的抢占，关闭本地CPU的中断底半部， 然后尝试上锁自旋锁。 上锁失败不会自旋等待，会开启当前CPU调度器的抢占，开启本地CPU的中断底半部， 并在 mRc 中返回 -EAGAIN 。
• 析构函数解锁自旋锁，开启本地CPU的中断底半部，开启当前CPU调度器的抢占。
• 示例

#include <xwos/cxx/lock/Spinlock.hxx>
 
xwos::lock::Spinlock gLock;
 
void foo()
{
    { // 构造 `grd` 时尝试进入临界区
        xwos::lock::Spinlock::LkBhGrd(gLock);
        if (XWOK == grd.getRc()) {
            // 上锁成功，进入临界区
        } else {
            // 上锁失败
        }
    } // 如果上锁成功，析构 `grd` 时退出临界区
}

Spinlock::LkIrqsGrd : 部分中断上锁模式

• 构造函数关闭并保存模板参数列表内的中断，关闭当前CPU调度器的抢占，上锁自旋锁。 上锁失败会自旋等待，直到上锁成功为止。
• 析构函数解锁自旋锁，开启当前CPU调度器的抢占， 用保存的中断标志恢复模板参数列表内的中断。
• 示例

#include <xwos/cxx/lock/Spinlock.hxx>
 
xwos::lock::Spinlock gLock;
 
void foo()
{
    { // 构造 `grd` 时进入临界区，同时关闭编号为1, 3, 5, 8的四个中断。
        xwos::lock::Spinlock::LkIrqsGrd<1, 3, 5, 8> grd(gSlock);
        进入临界区
    } // 析构 `grd` 时退出临界区，并恢复编号为1, 3, 5, 8的四个中断。
}

Spinlock::TryLkIrqsGrd : 部分中断尝试上锁模式

• 构造函数关闭并保存模板参数列表内的中断，关闭当前CPU调度器的抢占，上锁自旋锁。 上锁失败不会自旋等待，会开启当前CPU调度器的抢占， 用保存的中断标志恢复模板参数列表内的中断， 并在 mRc 中返回 -EAGAIN 。
• 析构函数解锁自旋锁，开启当前CPU调度器的抢占， 用保存的中断标志恢复模板参数列表内的中断。
• 示例

#include <xwos/cxx/lock/Spinlock.hxx>
 
xwos::lock::Spinlock gLock;
 
void foo()
{
    { // 构造 `grd` 时尝试进入临界区，同时关闭编号为1, 3, 5, 8的四个中断。
        xwos::lock::Spinlock::TryLkIrqsGrd<1, 3, 5, 8> grd(gLock);
        if (XWOK == grd.getRc()) {
            // 上锁成功，进入临界区
        } else {
            // 上锁失败
        }
    } // 如果上锁成功，析构 `grd` 时退出临界区，并恢复编号为1, 3, 5, 8的四个中断。
}

C++ API

头文件： xwos/cxx/lock/Spinlock.hxx