为了防止死锁，spinlock需要关中断和禁止抢占
场景分析
对于spin lock，其保护的资源可能来自多个CPU CORE上的进程上下文和中断上下文的中的访问，其中，进程上下文包括：用户进程通过系统调用访问，内核线程直接访问，来自workqueue中work function的访问（本质上也是内核线程）。中断上下文包括：HW interrupt context（中断handler）、软中断上下文（soft irq，当然由于各种原因，该softirq被推迟到softirqd的内核线程中执行的时候就不属于这个场景了，属于进程上下文那个分类了）、timer的callback函数（本质上也是softirq）、tasklet（本质上也是softirq）。
先看最简单的单CPU上的进程上下文的访问。如果一个全局的资源被多个进程上下文访问，这时候，内核如何交错执行呢？对于那些没有打开preemptive选项的内核，所有的系统调用都是串行化执行的，因此不存在资源争抢的问题。如果内核线程也访问这个全局资源呢？本质上内核线程也是进程，类似普通进程，只不过普通进程时而在用户态运行、时而通过系统调用陷入内核执行，而内核线程永远都是在内核态运行，但是，结果是一样的，对于non-preemptive的linux kernel，只要在内核态，就不会发生进程调度，因此，这种场景下，共享数据根本不需要保护（没有并发，谈何保护呢）。如果时间停留在这里该多么好，单纯而美好，在继续前进之前，让我们先享受这一刻。
场景一 禁止抢占
当打开premptive选项后，事情变得复杂了，我们考虑下面的场景：
（1）进程A在某个系统调用过程中访问了共享资源R
（2）进程B在某个系统调用过程中也访问了共享资源R
会不会造成冲突呢？假设在A访问共享资源R的过程中发生了中断，中断唤醒了沉睡中的优先级更高的B，在中断返回现场的时候发生进程切换，B启动执行，并通过系统调用访问了R，如果没有锁保护，则会出现两个thread进入临界区，导致程序执行不正确。OK，我们加上spin lock看看如何：A在进入临界区之前获取了spin lock，同样的，在A访问共享资源R的过程中发生了中断，中断唤醒了沉睡中的优先级更高的B，B在访问临界区之前仍然会试图获取spin lock，这时候由于A进程持有spin lock而导致B进程进入了永久的spin……怎么破？
linux的kernel很简单，在A进程获取spin lock的时候，禁止本CPU上的抢占（上面的永久spin的场合仅仅在本CPU的进程抢占本CPU的当前进程这样的场景中发生）。
如果A和B运行在不同的CPU上，那么情况会简单一些：A进程虽然持有spin lock而导致B进程进入spin状态，不过由于运行在不同的CPU上，A进程会持续执行并会很快释放spin lock，解除B进程的spin状态。
多CPU core的场景和单核CPU打开preemptive选项的效果是一样的，这里不再赘述。
场景二-关中断
我们继续向前分析，现在要加入中断上下文这个因素。访问共享资源的thread包括：
（1）运行在CPU0上的进程A在某个系统调用过程中访问了共享资源R
（2）运行在CPU1上的进程B在某个系统调用过程中也访问了共享资源R
（3）外设P的中断handler中也会访问共享资源R，中断handler在cpu0上执行
在这样的场景下，使用spin lock可以保护访问共享资源R的临界区吗？我们假设CPU0上的进程A持有spin lock进入临界区，这时候，外设P发生了中断事件，并且调度到了CPU1上执行，看起来没有什么问题，执行在CPU1上的handler会稍微等待一会CPU0上的进程A，等它立刻临界区就会释放spin lock的，但是，如果外设P的中断事件被调度到了CPU0上执行会怎么样？CPU0上的进程A在持有spin lock的状态下被中断上下文抢占，而抢占它的CPU0上的handler在进入临界区之前仍然会试图获取spin lock，悲剧发生了，CPU0上的P外设的中断handler永远的进入spin状态，这时候，CPU1上的进程B也不可避免在试图持有spin lock的时候失败而导致进入spin状态。为了解决这样的问题，linux kernel采用了这样的办法：如果涉及到中断上下文的访问，spin lock需要和禁止本CPU上的中断联合使用。
linux kernel中提供了丰富的bottom half的机制，虽然同属中断上下文，不过还是稍有不同。我们可以把上面的场景简单修改一下：外设P不是中断handler中访问共享资源R，而是在的bottom half中访问。使用spin lock+禁止本地中断当然是可以达到保护共享资源的效果，但是使用牛刀来杀鸡似乎有点小题大做，这时候disable bottom half就OK了。
最后，我们讨论一下中断上下文之间的竞争。同一种中断handler之间在uni core和multi core上都不会并行执行，这是linux kernel的特性。如果不同中断handler需要使用spin lock保护共享资源，对于新的内核（不区分fast handler和slow handler），所有handler都是关闭中断的，因此使用spin lock不需要关闭中断的配合。bottom half又分成softirq和tasklet，同一种softirq会在不同的CPU上并发执行，因此如果某个驱动中的sofirq的handler中会访问某个全局变量，对该全局变量是需要使用spin lock保护的，不用配合disable CPU中断或者bottom half。tasklet更简单，因为同一种tasklet不会多个CPU上并发，具体我就不分析了，大家自行思考吧。
抢spinlock，到底谁先抢到？
spinlock显然需要这个一模一样的机制。这就叫Ticket spinlocks。2.6.25之后的spinlock是这样实现的：
owner类似于柜台语音报的号，next是取票的号。它的逻辑大概类似于，谁取票先把spinlock的next暂存到本地local_next，然后把spinlock的next+1，所以后来的人取到的票号肯定更大；谁释放锁就把owner加1。如果spinlock释放后，owner正好等于某个CPU本地暂存的local_next，则这个CPU获得spinlock。
spinlock本身将含有owner和next：
typedef struct { union { unsigned int slock; struct __raw_tickets { unsigned short owner; unsigned short next; } tickets; }; } arch_spinlock_t;
获取spinlock的过程变成
取号+等待叫号等于自己取的号：
当然，真实的取号过程要通过ldrex、strex这样的指令来实现原子性：
上述代码中，wfe()类似你在发呆、玩微信，这个时候，叫号机通过sev()来唤醒你。