nginx 锁实现思路

锁从功能上划分主要有互斥锁和读写锁。

不主动释放CPU的锁是spinlock，可以用于竞争较少并且临界区较小的场景，也可以用于中断上下文中。

锁一般用信号量、原子操作（cas）或文件锁来实现。

nginx中实现了互斥锁和读写锁以及spinlock。

互斥锁

加锁：

lock是一个原子变量，0表示没有上锁，ngx_pid表示被对应的进程加锁，如果当前被其它进程加锁，说明其它进程正在执行临界区内的代码，不会马上释放锁，所以会根据spin一会儿再尝试加锁，如果不spin而一直不断尝试访问共享变量将会增加核间通信的负担，ngx_cpu_pause()防止循环代码被优化。

支持posix信号量的情况下，如果spin几次都没有加锁成功则使用信号量进行排队，wait表示排队的个数。

循环调用sem_wait(&mtx->sem) 将进程阻塞等待其它进程释放锁，其它进程释放锁时会检查是否有进程进行wait，如果有则通过信号量wakeup正在wait的一个进程，用信号量避免一直占用CPU。

解锁：

解锁就是将lock赋值为0。然后会调用ngx_shmtx_wakeup(mtx)函数。

wakeup函数检查当前有没有进程在排队，如果有排队的进程，则通过sem_post(&mtx->sem)激活一个排队的进程。

这个for循环是一个小技巧，先将wait共享变量保存在本地局部变量中，然后对wait进行检查，最后再通过cas修改wait共享变量，如果在这中间wait变量被其它进程修改，那么本次cas就是失败，这样就可以保证将wait检查和wait修改两个步骤原子执行，这也是乐观锁的实现。

读写锁

nginx实现的读写锁对写锁不太友好，可能会有写锁饥饿的问题。

#define NGX_RWLOCK_WLOCK ((ngx_atomic_uint_t) -1) 定义写锁宏

加写锁：

没有锁的时候加写锁。

加读锁：

加读锁的时候依然用到了上面的技巧，如果没有加写锁，则加读共享锁。

解锁：

先解写锁，再解读锁。

spinlock

加锁：

spinlock加锁居然也会调用yield，说明这个spinlock目前只能用于进程上下文。

解锁：

#define ngx_unlock(lock) *(lock) = 0

这个地方没有指明内存序会不会有问题呢？我理解其它进程会在本进程解锁的一段时间之后才会发现这次解锁，会不会造成饥饿？待研究。

读写锁（优先写锁）

加写锁：

如果当前无锁，则加写锁，如果当前被上锁，则通过信号量等待。

加读锁：

如果当前不是写锁并且队列中没有等待的写锁，则加读锁，否则自旋加读锁。

解锁：

解写锁，然后weakup等待的写锁。

解读锁，如果读锁全部完成，然后weakup等待的写锁。

weakup函数不变，如果wait不为0，则激活一个写锁。不知道是不是正确啊，哈哈

也看到用两个互斥锁实现读写锁的例子，仅使用互斥锁实现读写锁，有才啊