需要知道的spinlock

spin_lock_irqsave禁止的是不是当前cpu的中断？还是说所有的中断？

是的，spin_lock_irqsave() 禁止的是当前（本地）CPU 的中断。它不会影响其他 CPU 核心的中断状态。

这是一个非常关键的区别，理解了这一点就理解了 SMP（对称多处理）系统中中断和锁的核心设计理念。

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详细解释

1. 作用范围：本地 CPU

• spin_lock_irqsave() 是一个 “本地操作”。它只对执行这条指令的当前 CPU 核心起作用。
• 当某个 CPU 核心调用这个函数时，它会在自己的核心上执行一条类似 CLI（Clear Interrupt Flag）的指令，禁用该核心对中断的响应。
• 其他 CPU 核心完全不受影响，它们的中断状态保持不变，可以正常地响应硬件中断和处理软中断。

2. 为什么只禁用本地中断？

这样设计的原因是基于一个重要的结论：在 SMP 系统中，自旋锁提供保护的核心是防止不同 CPU 核心之间的并发访问，而本地中断禁用提供保护的核心是防止同一 CPU 核心上的硬中断与进程上下文之间的并发访问。

它们的分工如下：

• 自旋锁 (spinlock)：解决的是 CPU 与 CPU 之间的竞争条件。当一个 CPU 持有锁时，其他 CPU 如果想获取锁，就会自旋等待。
• 中断禁用 (irqsave)：解决的是 CPU 与自身的竞争条件。防止当前 CPU 上的中断处理程序打断了正在持有锁的进程上下文代码，从而形成请求同一锁的死锁（即你上一个问题描述的场景）。

下图清晰地展示了 spin_lock_irqsave 如何通过分工协作来实现安全保护：

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举例说明

假设一个双核系统：CPU0 和 CPU1。

1. CPU0 上运行着一个内核线程，它调用了 spin_lock_irqsave(&my_lock, flags)。
   • 在 CPU0 上：中断被禁用。my_lock 被标记为已由 CPU0 持有。
2. 此时，一个硬件中断（例如网络中断）发生了。
   • 这个中断可以被路由到 CPU1 去处理。
   • CPU1 的中断是启用的，所以它正常地接收并处理这个中断。
   • 在这个中断处理程序中，如果它也尝试获取 spin_lock(&my_lock)，它会发现锁被 CPU0 持有，于是 CPU1 会在不禁用自身中断的情况下开始自旋等待，直到 CPU0 释放锁。
3. CPU0 上的线程继续执行，它不会被打断，因为它的本地中断是禁用的。
4. CPU0 上的线程完成工作后，调用 spin_unlock_irqrestore(&my_lock, flags)。
   • my_lock 被释放。
   • CPU0 的中断被重新启用。
5. 一直在自旋等待的 CPU1 的中断处理程序现在成功获取到锁，执行完它的工作后释放锁。

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总结与对比

函数	作用	影响范围
spin_lock()	仅获取自旋锁。	防止其他 CPU 进入临界区。
spin_lock_irq()	禁用本地CPU中断 + 获取锁。	防止其他 CPU + 本地中断进入临界区。
spin_lock_irqsave()	禁用本地CPU中断（并保存状态） + 获取锁。	防止其他 CPU + 本地中断进入临界区。
spin_lock_bh()	禁用本地CPU软中断 + 获取锁。	防止其他 CPU + 本地软中断/tasklet进入临界区。

关键要点：

• 中断禁用操作（irqsave, irq, bh）都是每CPU的，只影响执行操作的本地核心。
• spin_lock_irqsave() 是 “本地中断禁用” 和 “全局自旋锁” 的组合。
• 它解决了两种竞争：
  1. 进程上下文 vs 其他CPU的进程上下文（通过自旋锁解决）。
  2. 进程上下文 vs 本地CPU的中断上下文（通过禁用本地中断解决）。

所以，回到你的问题：spin_lock_irqsave 禁止的是当前CPU的中断，而不是所有中断。其他CPU依然可以正常处理中断，只是如果它们想获取同一把锁，就必须自旋等待。