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# spinlock测试说明文档
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## spinlock简介
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自旋锁（spinlock）是为了实现保护共享资源而设计的一个IP，实现了在任何时刻某个共享资源只能被一个master访问。
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在自旋锁机制中，某个master要访问某个共享资源时，首先查询该共享资源是否被其他的master访问，即是否已经被其他的master锁住，如果没有，则该master先对该共享资源上锁，然后在执行对共享资源的操作，在访问结束之后主动释放锁。如果已经被其他的master锁住，则一直查询该贡献资源是否已经被其他master释放。
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在kl3中，自旋锁的本质是一个32bit的寄存器，一共16个自旋锁（即最多定义16个共享资源），每个自旋锁的每个bit对应一个master，这些寄存器具有如下特性：
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* 存在保护寄存器，通过写入magic number到指定的寄存器来解除保护，仅在解除保护的情况下才能写自旋锁对应的寄存器。
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* 在自旋锁寄存器已经有bit被置1的情况下，无法再对其他的bit进行置1操作，此时必须将所有已经置1的bit清除之后，才能重新置位其他的bit。
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## spinlock测试例程说明
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spinlock测试例程使用到的外设包含spinlock、uart、gp_timer。
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* spinlock：测试对象，用于测试spinlock对贡献资源的保护功能。
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* uart：使用uart0，实现调试信息打印，接收case配置信息等与PC的交互功能。
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* gp_timer：用于定时。
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spinlock测试例程遵循自动化测试框架，在例程执行之后，初始化串口0，通过串口发送“start”字段到PC，并等待PC发送“config”字段来获取本次需要执行的测试case。
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在获取到case组合之后，初始化spinlock，并根据case组合开始执行测试case。
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### case0：共享资源保护测试
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spinlock功能比较单一，因此测试例程比较简单，仅以ram中的一个地址作为共享资源（事实上这里的串口也是共享资源），3个核同时对该地址进行读写操作，观察数据是否正确，以及core是否一直等待spinlock。具体步骤如下：
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1. 上电后初始化外设，并将ram指定地址的数据清零。
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2. 引导core1、core2运行测试代码，并记录此时gp_timer的计数值
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core1、core2测试代码一致，都是运行之后马上申请spinlock，在拿到锁之后，对ram地址进行读写操作，每次在原有数据的基础上加1，每次读写操作延时100ms，在执行100次读写后释放spinlock，并将core挂起。
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*为了保证core0最后执行，core0在启动core1、core2之后延时一段时间（这段时间比core1、core2执行的总时长要更短）*
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3. core0申请spinlock，在拿到锁之后，读取gp_timer的时间，并判断执行时间与core1、core2延时总时长差距是否过大，同时判断ram中的数据是否为其他core累加的值。如果任意条件不满足，则判定失败。
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测试结果符合预期。core1、core2顺序执行（先后顺序不一定），core会一直等待spinlock，并能正确的保护资源。
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