Linux内核spin_lockspin_lock_irq 和 spin_lock_irqsave 分析

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Linux内核spin_lockspin_lock_irq 和 spin_lock_irqsave 分析相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

转自:http://blog.csdn.net/wh_19910525/article/details/11536279

在Linux内核中何时使用spin_lock,何时使用spin_lock_irqsave很容易混淆。首先看一下代码是如何实现的。

spin_lock的调用关系

  •  spin_lock  ----->  raw_spin_lock 
1 static inline void __raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock)  
2 {  
3         preempt_disable();  
4         spin_acquire(&lock->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);  
5         LOCK_CONTENDED(lock, do_raw_spin_trylock, do_raw_spin_lock);  
6 }   
  • spin_lock_irq的调用关系

    spin_lock_irq------> raw_spin_lock_irq

1 static inline void __raw_spin_lock_irq(raw_spinlock_t *lock)  
2 {  
3         local_irq_disable();  
4         preempt_disable();  
5         spin_acquire(&lock->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);  
6         LOCK_CONTENDED(lock, do_raw_spin_trylock, do_raw_spin_lock);  
7 }  

1. 可以看出来他们两者只有一个差别:是否调用local_irq_disable()函数, 即是否禁止本地中断。

2. 在任何情况下使用spin_lock_irq都是安全的。因为它既禁止本地中断,又禁止内核抢占。

3. spin_lock比spin_lock_irq速度快,但是它并不是任何情况下都是安全的。

1. spin_lock/spin_unlock:

进程A中调用了spin_lock(&lock)然后进入临界区,此时来了一个中断(interrupt),该中断也运行在和进程A相同的CPU上,并且在该中断处理程序中恰巧也会spin_lock(&lock), 试图获取同一个锁。由于是在同一个CPU上被中断,进程A会被设置为TASK_INTERRUPT状态,中断处理程序无法获得锁,会不停的忙等,由于进程A被设置为中断状态,schedule()进程调度就无法再调度进程A运行,这样就导致了死锁!

但是如果该中断处理程序运行在不同的CPU上就不会触发死锁。 因为在不同的CPU上出现中断不会导致进程A的状态被设为TASK_INTERRUPT,只是换出。当中断处理程序忙等被换出后,进程A还是有机会获得CPU,执行并退出临界区。所以在使用spin_lock时要明确知道该锁不会在中断处理程序中使用

2. spin_lock_irqsave/spin_unlock_irqrestore

使用spin_lock_irqsave在于你不期望在离开临界区后,改变中断的开启/关闭状态!进入临界区是关闭的,离开后它同样应该是关闭的!

如果自旋锁在中断处理函数中被用到,那么在获取该锁之前需要关闭本地中断,spin_lock_irqsave 只是下列动作的一个便利接口:
1 保存本地中断状态(这里的本地即当前的cpu的所有中断)
2 关闭本地中断
3 获取自旋锁

解锁时通过 spin_unlock_irqrestore完成释放锁、恢复本地中断到之前的状态等工作

3. spin_lock_irq/spin_unlock_irq

spin_lock_irq----->raw_spin_lock_irq

spin_lock_irq 和 spin_unlock_irq, 如果你确定在获取锁之前本地中断是开启的,那么就不需要保存中断状态,解锁的时候直接将本地中断启用就可以啦

 

以上是关于Linux内核spin_lockspin_lock_irq 和 spin_lock_irqsave 分析的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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