自旋锁
自旋锁用于处理器之间的互斥，适合保护很短的临界区，并且不允许在临界区睡眠。申请自旋锁的时候，如果自旋锁被其他处理器占有，本处理器自旋等待（也称为忙等待）。
进程、软中断和硬中断都可以使用自旋锁。
目前内核的自旋锁是排队自旋锁（queued spinlock，也称为“FIFO ticket spinlock”），算法类似于银行柜台的排队叫号。
自旋锁的定义：
include/linux/spinlock_types.h
typedef struct raw_spinlock {
arch_spinlock_t raw_lock;
...
} raw_spinlock_t;
typedef struct spinlock {
union {
struct raw_spinlock rlock;
...
};
} spinlock_t;可以看到，数据类型spinlock对数据类型raw_spinlock做了封装，spinlock和raw_spinlock（原始自旋锁）有什么关系呢？
Linux内核有一个实时内核分支（开启配置宏CONFIG_PREEMPT_RT）来支持硬实时特性，内核主线只支持软实时。
对于没有打上实时内核补丁的内核，spinlock只是封装raw_spinlock，它们完全一样。如果打上实时内核补丁，那么spinlock使用实时互斥锁保护临界区，在临界区内可以被抢占和睡眠，但raw_spinlock还是自旋锁。
目前主线版本还没有合并实时内核补丁，说不定哪天就会合并进来，为了使代码可以兼容实时内核，最好坚持3个原则：
（1）尽可能使用spinlock；
（2）绝对不允许被抢占和睡眠的地方，使用raw_spinlock，否则使用spinlock；
（3）如果临界区足够小，使用raw_spinlock。
各种处理器架构需要自定义数据类型arch_spinlock_t，ARM64架构的定义：
arch/arm64/include/asm/spinlock_types.h
#include <asm-generic/qspinlock_types.h>
include/asm-generic/qspinlock_types.h
typedef struct qspinlock {
union {
atomic_t val;
/*
* By using the whole 2nd least significant byte for the
* pending bit, we can allow better optimization of the lock
* acquisition for the pending bit holder.
*/
#ifdef __LITTLE_ENDIAN /* 小端格式 */
struct {
u8 locked;
u8 pending;
};
struct {
u16 locked_pending;
u16 tail;
};
#else /* 大端格式 */
struct {
u16 tail;
u16 locked_pending;
};
struct {
u8 reserved[2];
u8 pending;
u8 locked;
};
#endif
};
} arch_spinlock_t;定义并且初始化静态自旋锁的方法：
DEFINE_SPINLOCK(x)在运行时动态初始化自旋锁的方法：
spin_lock_init(_lock)申请自旋锁的函数：
（1）申请自旋锁，如果锁被其他处理器占有，当前处理器自旋等待
void spin_lock(spinlock_t *lock);（2）申请自旋锁，并且禁止当前处理器的软中断
void spin_lock_bh(spinlock_t *lock);（3）申请自旋锁，并且禁止当前处理器的硬中断
void spin_lock_irq(spinlock_t *lock);（4）申请自旋锁，保存当前处理器的硬中断状态，并且禁止当前处理器的硬中断
spin_lock_irqsave(lock, flags)（4）申请自旋锁，如果申请成功，返回1；如果锁被其他处理器占有，当前处理器不等待，立即返回0
int spin_trylock(spinlock_t *lock);释放自旋锁的函数：
（1）释放自旋锁
void spin_unlock(spinlock_t *lock);（2）释放自旋锁，并且开启当前处理器的软中断
void spin_unlock_bh(spinlock_t *lock);（3）释放自旋锁，并且开启当前处理器的硬中断
void spin_unlock_irq(spinlock_t *lock);（4）释放自旋锁，并且恢复当前处理器的硬中断状态
void spin_unlock_irqrestore(spinlock_t *lock, unsigned long flags);定义并且初始化静态原始自旋锁的方法：
DEFINE_RAW_SPINLOCK(x)在运行时动态初始化原始自旋锁的方法：
raw_spin_lock_init(lock)申请原始自旋锁的函数：
（1）申请原始自旋锁，如果锁被其他处理器占有，当前处理器自旋等待
raw_spin_lock(lock)（2）申请原始自旋锁，并且禁止当前处理器的软中断
raw_spin_lock_bh(lock)（3）申请原始自旋锁，并且禁止当前处理器的硬中断
raw_spin_lock_irq(lock)（4）申请原始自旋锁，保存当前处理器的硬中断状态，并且禁止当前处理器的硬中断
raw_spin_lock_irqsave(lock, flags)（5）申请原始自旋锁，如果申请成功，返回1；如果锁被其他处理器占有，当前处理器不等待，立即返回0
raw_spin_trylock(lock)释放原始自旋锁的函数：
（1）释放原始自旋锁
raw_spin_unlock(lock)（2）释放原始自旋锁，并且开启当前处理器的软中断
raw_spin_unlock_bh(lock)（3）释放原始自旋锁，并且开启当前处理器的硬中断
raw_spin_unlock_irq(lock)（4）释放原始自旋锁，并且恢复当前处理器的硬中断状态
raw_spin_unlock_irqrestore(lock, flags)