# 锁的类型及其规则 ## 简介   DragonOS内核实现了一些锁，大致可以分为两类： - 休眠锁 - 自旋锁 ## 锁的类型 ### 休眠锁   休眠锁只能在可抢占的上下文之中被获取。   在DragonOS之中，实现了以下的休眠锁： - semaphore - mutex_t ### 自旋锁 - spinlock_t   进程在获取自旋锁后，将改变pcb中的锁变量持有计数，从而隐式地禁止了抢占。为了获得更多灵活的操作，spinlock还提供了以下的方法： | 后缀 | 说明 | | ------------------------ | -------------------------- | | _irq() | 在加锁时关闭中断/在放锁时开启中断 | | _irqsave()/_irqrestore() | 在加锁时保存中断状态，并关中断/在放锁时恢复中断状态 |   当您同时需要使用自旋锁以及引用计数时，一个好的方法是：使用`lockref`. 这是一种额外的加速技术，能额外提供“无锁修改引用计数”的功能。详情请见：{ref}`lockref <_lockref>` ## 详细介绍 ### semaphore信号量   semaphore信号量是基于计数实现的。   当可用资源不足时，尝试对semaphore执行down操作的进程将会被休眠，直到资源可用。 ### mutex互斥量   mutex是一种轻量级的同步原语，只有0和1两种状态。   当mutex被占用时，尝试对mutex进行加锁操作的进程将会被休眠，直到资源可用。 #### 特性 - 同一时间只有1个任务可以持有mutex - 不允许递归地加锁、解锁 - 只允许通过mutex的api来操作mutex - 在硬中断、软中断中不能使用mutex #### 数据结构   mutex定义在`common/mutex.h`中。其数据类型如下所示： ```c typedef struct { atomic_t count; // 锁计数。1->已解锁。 0->已上锁,且有可能存在等待者 spinlock_t wait_lock; // mutex操作锁，用于对mutex的list的操作进行加锁 struct List wait_list; // Mutex的等待队列 } mutex_t; ``` #### API ##### mutex_init **`void mutex_init(mutex_t *lock)`**   初始化一个mutex对象。 ##### mutex_lock **`void mutex_lock(mutex_t *lock)`**   对一个mutex对象加锁。若mutex当前被其他进程持有，则当前进程进入休眠状态。 ##### mutex_unlock **`void mutex_unlock(mutex_t *lock)`**   对一个mutex对象解锁。若mutex的等待队列中有其他的进程，则唤醒下一个进程。 ##### mutex_trylock **`void mutex_trylock(mutex_t *lock)`**   尝试对一个mutex对象加锁。若mutex当前被其他进程持有，则返回0.否则，加锁成功，返回1. ##### mutex_is_locked **`void mutex_is_locked(mutex_t *lock)`**   判断mutex是否已被加锁。若给定的mutex已处于上锁状态，则返回1，否则返回0。