内核-rwlock（读写自旋锁）

Linux内核中的读写（自旋）锁（rwlock）是一种用于线程同步的机制，用于在多线程环境中实现对共享资源的读写访问。它可以看作自旋锁（spinlock）的进阶版本，可以帮助实现更复杂的功能。

这里记录的是内核层的读写自旋锁的使用，不是应用层多线程中的读写锁。

介绍

读写（自旋）锁（rwlock）是一种高级锁机制，用于在多线程环境中实现对共享资源的读写访问。读写锁提供了更细粒度的锁定策略，以允许多个线程同时持有读锁，但只允许单个线程持有写锁。

读写锁的特点：

1. 读共享特性：多个线程可以同时持有读锁，并行地进行读取操作，不会进入忙等。读锁是共享的，适用于多个线程同时读取共享资源的情况。
2. 写独占特性：写锁是独占的，一次只能由一个线程持有。当某个线程持有写锁时，其他线程无法获取读锁或写锁，从而保证写操作的原子性。

总结来说，有线程获取了读锁，其他线程仍可以继续获取读锁，不需要等待。如果有线程获取了写锁，那么其他线程既不能获得取锁，也不能获取写锁。 如果一个线程要获取读锁，只要没有线程获取写锁（没有线程在写），读锁就能获取成功；而一个线程要获取写锁，需要忙等，直到其他线程释放了所有的读锁和写锁。 所以，写锁获取的时间期望上会更长一些。因此，读写锁适用于读操作频繁而写操作较少的场景，才可以提高并发性和性能。

实际性能是否能提升需要看实际情况，多读少写的情况，读写锁更有期望能较好的提升性能表现，否则，可能不如用普通自旋锁，因为读写锁对写操作其实是不太友好的，需要等全部读完了才能再写。

其他方面和普通自旋锁相似，比如

获取不到锁时，也是忙等的；

对临界区要求也不能执行会引发调度的代码，如睡眠，等待事件，文件系统操作等；

有中断上下文访问读写锁保护的临界区，线程上下文也要使用带中断保护的版本，原理相似。

常用接口

头文件 <linux/rwlock.h>

以下是一些常用的读写锁（rwlock）的 API 接口函数：

//初始化读写锁对象。
void rwlock_init(rwlock_t *lock)

//获取读锁，允许多个线程同时持有读锁。
void read_lock(rwlock_t *lock)
void read_lock_bh(rwlock_t *lock)
void read_lock_irqsave(rwlock_t *lock, unsigned long flags)

//释放读锁。
void read_unlock(rwlock_t *lock)
void read_unlock_bh(rwlock_t *lock)
void read_unlock_irqrestore(rwlock_t *lock, unsigned long flags)

//获取写锁，独占地进行写操作。
void write_lock(rwlock_t *lock)
void write_lock_bh(rwlock_t *lock)
void write_lock_irqsave(rwlock_t *lock, unsigned long flags)

//释放写锁。
void write_unlock(rwlock_t *lock)
void write_unlock_bh(rwlock_t *lock)
void write_unlock_irqrestore(rwlock_t *lock, unsigned long flags)


//尝试获取读锁，如果锁可用则立即返回 1，否则返回 0。
int read_trylock(rwlock_t *lock)
//尝试获取写锁，如果锁可用则立即返回 1，否则返回 0。
int write_trylock(rwlock_t *lock)

以上是常用读写自旋锁的接口，还有一点需要注意，就是获取了读锁后，用户在临界段中应该只能对共享资源进行读操作，不能做写操作，否则，用这个读写锁就 没有意义了。获取写锁应该还好，毕竟写锁是独占访问的。