为什么要在相同的数据结构中需要多个锁

Question

我一直在研究要编写的设备驱动程序的一些现有C代码。这是我第一次处理并发和锁定，也是我第一次处理与设备驱动程序这样的硬件相关的内容。我找到了一个代码，似乎使用多个锁来实现相同的数据结构。我想知道为什么有人会在相同数据结构中包括两个不同的锁定结构(既有旋转锁和互惠(，而不仅仅是一个锁定整个数据结构的单个锁？

struct wiimote_state {
    spinlock_t lock;
    __u32 flags;
    __u8 accel_split[2];
    __u8 drm;
    __u8 devtype;
    __u8 exttype;
    __u8 mp;
    /* synchronous cmd requests */
    struct mutex sync;
    struct completion ready;
    int cmd;
    __u32 opt;
    /* results of synchronous requests */
    __u8 cmd_battery;
    __u8 cmd_err;
    __u8 *cmd_read_buf;
    __u8 cmd_read_size;
    /* calibration/cache data */
    __u16 calib_bboard[4][3];
    __s16 calib_pro_sticks[4];
    __u8 pressure_drums[7];
    __u8 cache_rumble;
};

使用这些多个锁的代码段的示例：

static void wiimote_init_detect(struct wiimote_data *wdata)
{
    __u8 exttype = WIIMOTE_EXT_NONE, extdata[6];
    bool ext;
    int ret;
    wiimote_cmd_acquire_noint(wdata);
    spin_lock_irq(&wdata->state.lock);
    wdata->state.devtype = WIIMOTE_DEV_UNKNOWN;
    wiimote_cmd_set(wdata, WIIPROTO_REQ_SREQ, 0);
    wiiproto_req_status(wdata);
    spin_unlock_irq(&wdata->state.lock);
    ret = wiimote_cmd_wait_noint(wdata);
    if (ret)
        goto out_release;
    spin_lock_irq(&wdata->state.lock);
    ext = wdata->state.flags & WIIPROTO_FLAG_EXT_PLUGGED;
    spin_unlock_irq(&wdata->state.lock);
    if (!ext)
        goto out_release;
    wiimote_cmd_init_ext(wdata);
    exttype = wiimote_cmd_read_ext(wdata, extdata);
out_release:
    wiimote_cmd_release(wdata);
    wiimote_init_set_type(wdata, exttype);
    /* schedule MP timer */
    spin_lock_irq(&wdata->state.lock);
    if (!(wdata->state.flags & WIIPROTO_FLAG_BUILTIN_MP) &&
        !(wdata->state.flags & WIIPROTO_FLAG_NO_MP))
        mod_timer(&wdata->timer, jiffies + HZ * 4);
    spin_unlock_irq(&wdata->state.lock);
}
static inline void wiimote_cmd_acquire_noint(struct wiimote_data *wdata)
{
    mutex_lock(&wdata->state.sync);
}
static inline void wiimote_cmd_release(struct wiimote_data *wdata)
{
    mutex_unlock(&wdata->state.sync);
}

Answer 1

这里发生了几件事。

首先，不要将Spinlock和Mutex视为"数据结构"，仅仅是因为它们在"数据结构中"。在这种情况下，Spinlock似乎是您描述的，这是访问数据结构的锁。静音似乎是指挥Wiimote的动作的锁。

接下来，Spinlocks和sutexes完全不同，关键是静音正在阻止和自旋锁进行调查，直到资源可用为止。

最后，尽管这不是我在这里看到的，但是如果不同的时间在不同的时间实现了一个模块，则可以同时包含Spinlocks和Mutexes执行相似的功能。