在xv6 中锁对象是 spinlock,spinlock中的locked为1的时候表示被占用,为0的时候锁空闲。

struct spinlock {
uint locked; // Is the lock held?
......
};

  使用 acquire获取锁

void acquire(struct spinlock *lk)
{
........
while(xchg(&lk->locked, ) != );
......
}

  该函数中通过xchg原子性交换locked和1,并返回locked的原来的值。当返回值为1时,说明其他线程占用了该锁,继续循环等待;当返回值为0时,说明其他地方没有占用该锁,同时locked本设置成1了,所以该锁被此处占用。

  

static inline uint xchg(volatile uint *addr, uint newval)
{
uint result; // The + in "+m" denotes a read-modify-write operand.
asm volatile("lock; xchgl %0, %1" :
"+m" (*addr), "=a" (result) :
"" (newval) :
"cc");
/*
//最终汇编类似于
movq *addr, %rdx
movl newval, %eax
lock; xchgl (%rdx), %eax
movl %eax, result */
return result;
}

  xchg通过lock xchg实现原子性的交换,把*addr的老值放入eax中,然后在赋值给result。

  释放锁

void release(struct spinlock *lk)
{
...
// Release the lock, equivalent to lk->locked = 0.
// This code can't use a C assignment, since it might
// not be atomic. A real OS would use C atomics here.
asm volatile("movl $0, %0" : "+m" (lk->locked) : );
...
}

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