宋宝华： 几个人一起抢spinlock，到底谁先抢到？

天问

公平在哪里？

几个人一起抢spinlock，到底谁先抢到呢？这是一个问题。

几个人一起去银行柜台，到底谁先被服务到呢？这是一个问题。

闹地不好就要出问题。这个问题就是公平的问题。这个社会，人人都要讲公平，是一个人人平等、人不吃人的社会。经过本人数年研究，得出一个结论：装逼必然被雷劈，除非自己就是雷。所以我要坚持装孙子，50年不变。

斗狠

腿短要吃亏

在早期，2.6.24之前的内核，抢spinlock完全靠斗狠。比如有8个CPU核，CPU0已经持有了spin_lock()，在其释放之前，CPU1-CPU7都来抢(前后顺序可能不一样)：

那么在CPU0释放spinlock的瞬间，CPU1-CPU7究竟哪个先抢到？不知道，谁狠谁抢到。比如某个核的计算能力强，某个核正好cache命中spinlock对应的变量，它就抢地快。

因为，早期的spinlock大概是这个一个逻辑：

在没有持有锁的情况下：

int count=1

持有锁的过程中：

count=count-1;

if(count==0)

   成功拿到了锁；

if(count < 0)

   证明别人拿到了锁，自己还得继续等。

释放锁的过程：

count = 1；

因此，谁先感觉到count-1==0,谁就成功拿到锁。比如8个人去银行汇款，柜台服务完前一个人后，喊了一句“next one”，那么谁会抢到柜台服务呢？

1. 刘翔、姚明、长腿欧巴、走路特别快的（CPU猛）

2. 思想没有在打野，全神灌注盯着柜台的（cache命中）

至于，老弱病残幼，那就完全没戏了；柜台叫“next one”的时候，正在发微信的、玩手机的、吟诗作对的、聊骚的，也完全没戏了！！

这显然太特么不公平了！！像我这么喜欢玩手机的人，按照这种排队方法，在银行哪怕第一个去，恐怕一天也排不到我！！！这叫被饥饿（starved ）。

叫号

我要玩手机

银行的柜台服务没有那么傻逼。任何一个人去到银行，先取一个号，银行每服务完一个人，就报一个新的号，如果机器报的号等于自己持有的票号，则取得柜台服务。这特么太公平了！！我取完号，我就发微信了，你腿再长也没鸟用，你来的晚，你的号大，柜台叫的号小于你的号，你就得继续等。

spinlock显然需要这个一模一样的机制。这就叫Ticket spinlocks。2.6.25之后的spinlock是这样实现的：

owner类似于柜台语音报的号，next是取票的号。它的逻辑大概类似于，谁取票先把spinlock的next暂存到本地local_next，然后把spinlock的next+1，所以后来的人取到的票号肯定更大；谁释放锁就把owner加1。如果spinlock释放后，owner正好等于某个CPU本地暂存的local_next，则这个CPU获得spinlock。

spinlock本身将含有owner和next：

获取spinlock的过程变成

取号+等待叫号等于自己取的号：

当然，真实的取号过程要通过ldrex、strex这样的指令来实现原子性：

上述代码中，wfe()类似你在发呆、玩微信，这个时候，叫号机通过sev()来唤醒你。

哥写的不是Linux，哥写的是寂寞。

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