optee中spinlock的实现原理详解

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说明: 在默认的情况下，本文讲述的是armv8 aarch64体系，optee 3.12.0代码

文章目录

• • • • 1、cpu_spin_lock
      • 2、cpu_spin_unlock
      • 3、示例-举例说明

透过事务看本质：
spin_lock的时候，如果lock等于1了，则调用wfe指令，让cpu进入低功耗模式; 如果lock不等于1，则lock++
spi_unlock的时候，直接给lock赋0, 并释放语义，产生等类似于ev指令的信号，唤醒正在处于wfe低功耗的cpu。

1、cpu_spin_lock

static inline void cpu_spin_lock(unsigned int *lock) {cpu_spin_lock_no_dldetect(lock); }static inline void cpu_spin_lock_no_dldetect(unsigned int *lock) {assert(thread_foreign_intr_disabled());__cpu_spin_lock(lock);spinlock_count_incr(); }static inline void spinlock_count_incr(void) { }/* void __cpu_spin_lock(unsigned int *lock); */ FUNC __cpu_spin_lock , :mov w2, #SPINLOCK_LOCK --(1)sevl --(2) l1: wfe --(3) l2: ldaxr w1, [x0] --(4)cbnz w1, l1 --(5)stxr w1, w2, [x0] --(6)cbnz w1, l2 --(7)ret --(8) END_FUNC __cpu_spin_lock

2、cpu_spin_unlock

static inline void cpu_spin_unlock(unsigned int *lock) {assert(thread_foreign_intr_disabled());__cpu_spin_unlock(lock);spinlock_count_decr(); }static inline void spinlock_count_decr(void) { }/* void __cpu_spin_unlock(unsigned int *lock); */ FUNC __cpu_spin_unlock , :stlr wzr, [x0] --(9)ret --(10) END_FUNC __cpu_spin_unlock

3、示例-举例说明

假设有下列代码，进程A和进程B都要访问临界区（代码请参考上面的）

static unsigned int xxx_spinlock;cpu_spin_lock(&xxx_spinlock);// 临界区cpu_spin_unlock(&xxx_spinlock);

• 进程A调用cpu_spin_lock, 其执行顺序：
  (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8), 执行后xxx_spinlock=1，其中步骤(4)是带有语义的独占指令
  然后进程A进入临界区

• 进程B调用cpu_spin_lock, 其执行顺序：
  (1)(2)(3)(4)(5)(3), 此时wfe让cpu进入低功耗模式

• 进程A执行完临界区后，调用cpu_spin_unlock,
  进程A的执行顺序：
  (9)(10)，步骤(9)给[x0]清0了，即lock=0, 在执行(9)的时候，操作的[x0]地址正是spi_lock时带有语义的独占指令操作的，这里就会释放该独占指令，将会产生一个类似于sev的信号
  进程B收到唤醒信号时，进程B的执行顺序：
  (5)(6)(7)(8), 进程B也进入了临界区

我们知道spin_lock是锁cpu之间的互斥的，对应一个cpu之间的抢占是无法锁住的。
所以呢，optee在实现spin_lock时，规定了：在调用spin_lock之前，必需disable掉所有中断，spin_unlock在放开中断。这样就不会有抢占的问题了

总结

以上是生活随笔为你收集整理的optee中spinlock的实现原理详解的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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