spin_lock spin_lock_irq

本文详细探讨了自旋锁的概念及其在单处理器环境下的优化,重点对比了spin_lock与spin_lock_irq的区别,揭示了中断与软中断在自旋锁中的作用与限制。

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  1.spin_lock会关闭中断。那么衍生出的spin_lock_irq跟它有什么区别呢?不是也是关闭中断吗?
       我的理解是spin_lock关闭的是软中断, 禁止了内核抢占;软中断有spin_lock_bh(), spin_lock_bh()是禁止软中断,  spin_lock()只是禁止了内核抢占。
       "非抢占单处理器的自旋锁被优化为不做任何事情" ,uninterruptible确实不是中断的意思,是打断。普通的spin_lock只禁止了preempt。没禁止中断。所以使用是有限制的。对于中断使用同一spinlock应该会出现死锁!而spin_lock_irq关的是硬件中断。
<think>好的,用户想了解spin_lock_irqsave和spin_lock之间的区别。根据提供的引用内容,我需要先整理两者的主要差异。首先,spin_lock_irqsave会在获取锁之前禁用本地中,并保存中状态,而spin_lock可能不会处理中。这可能涉及到中上下文的处理,比如防止在锁持有期间被中处理程序抢占,导致死锁。 引用中提到,spin_lock_irqsave的代码示例中调用了local_irq_disable()和preempt_disable(),这说明它确实会关闭中和抢占。而spin_lock可能只处理抢占,不关中。这可能导致在中处理函数中使用spin_lock时,如果同一个锁在中中被争夺,就会死锁。所以spin_lock_irqsave更适合在可能被中上下文访问的共享资源上使用。 另外,用户提到的性能问题,引用[2]指出spin_lock_irqsave能不用就不用,因为关闭中会影响系统响应和性能。但正确使用需要开发者有足够经验,确保不会出现死锁。因此,两者的选择取决于是否可能被中处理程序访问,以及开发者对代码路径的掌控程度。 需要进一步解释的是,spin_lock_irqsave保存中状态是为了在释放锁后恢复之前的中状态,而不是简单地开启中,这可能在嵌套环境中很重要。而spin_lock不会修改中状态,适用于确定不会有中竞争的情况。 总结区别点:中处理、状态保存、使用场景。同时要生成相关问题,可能涉及何时选择哪种锁,或者错误使用导致的后果等。</think>### spin_lock_irqsave 与 spin_lock 的区别分析 在 Linux 内核同步机制中,`spin_lock_irqsave` 和 `spin_lock` 的主要差异体现在 **中控制** 和 **使用场景** 上: 1. **中处理机制** - `spin_lock` 仅通过关闭内核抢占(`preempt_disable()`)来保护临界区,但 **不关闭本地 CPU 中**。若在中上下文中存在对同一锁的竞争,可能导致死锁[^2]。 - `spin_lock_irqsave` 会在加锁前 **禁用本地 CPU 中** 并保存中状态,解锁时恢复原状态。其实现包含: ```c local_irq_save(flags); // 保存中状态并禁用中 preempt_disable(); // 关闭抢占 ``` 对应的解锁操作 `spin_unlock_irqrestore()` 会恢复中状态[^3][^4]。 2. **状态保存与恢复** - `spin_lock_irqsave` 通过 `flags` 变量保存中状态,确保临界区执行后恢复原有中配置,适用于嵌套调用或不确定中初始状态的场景[^3]。 - `spin_lock` 不涉及中状态保存,因此必须确保调用时 **本地中已启用**,否则可能引发不可预知行为。 3. **适用场景** - `spin_lock` 适用于 **线程上下文** 且确定 **无中处理程序竞争同一锁** 的情况(如非中共享的数据结构)[^2]。 - `spin_lock_irqsave` 用于 **可能被中上下文访问的共享资源**(如中处理函数与线程共享的缓冲区),避免中重入导致的死锁[^1]。 #### 示例代码对比 ```c // 使用 spin_lock_irqsave unsigned long flags; spin_lock_irqsave(&lock, flags); // 禁用中并保存状态 // 临界区操作 spin_unlock_irqrestore(&lock, flags); // 恢复中状态 // 使用 spin_lock spin_lock(&lock); // 仅关闭抢占 // 临界区操作(假设无中竞争) spin_unlock(&lock); ``` #### 性能与风险权衡 - `spin_lock` 的性能更高,但错误使用(如在中可能竞争的场景)会导致死锁。 - `spin_lock_irqsave` 安全性更强,但禁用中会增加延迟,影响实时性[^4]。
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