嵌入式 Linux内核spin_lock与spin_lock_irq以及spin_lock_irqsave分析

最新推荐文章于 2025-03-19 05:25:54 发布
原创 最新推荐文章于 2025-03-19 05:25:54 发布 · 1k 阅读 · 1 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

本文详细分析了Linux内核中的自旋锁spin_lock、spin_lock_irqsave及其相关函数的用法。spin_lock_irqsave在获取锁前关闭本地中断，确保中断安全，而spin_lock不保存中断状态，适用于非中断处理场景。不恰当的使用可能导致死锁问题，因此使用时需谨慎判断。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

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
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

还有一对 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

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

|

+------>  _raw_spin_lock

                         |

                        +--------> __raw_spin_lock

最低0.47元/天 解锁文章

200万优质内容无限畅学
Linux·spin_lock的使用
m0_64560763的博客
02-21 1122
在使用spin_lock_irq和spin_unlock_irq的情况下，完全可以用spin_lock_irqsave和spin_unlock_irqrestore取代，那具体应该使用哪一个也需要依情况而定，如果可以确信在对共享资源访问前中断是使能的，那么使用spin_lock_irq更好一些。喔，我们在normal级别下获得了一个spinlock，正当我们想做什么的时候，我们被interrupt打断了，CPU转而执行interrupt level的代码，它也想获得这个lock，于是“死锁”发生了！
Linux内核spin_lock、spin_lock_irq 和 spin_lock_irqsave 分析
09-10 1891
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 ...
[内核同步]自旋锁spin_lock、spin_lock_irq 和 spin_lock_irqsave 分析
嵌入式Linux
04-26 2683
关于进程上下文，中断上下文，请看这篇文章Linux进程上下文和中断上下文内核空间和用户空间自旋锁的初衷：在短期间内进行轻量级的锁定。一个被争用的自旋锁使得请求它的线程在等待锁重新可用的期间...
spin_lock,spin_lock_irq，spin_lock_irqsave的区别
weixin_44261839的博客
04-26 3227
本人初学者，以下内容仅供参考 一、了解什么是spin_lock spin_lock，就是自旋锁。spin_lock_irq、spin_lock_irqsave.也是自旋锁这三个只是适用的场景不同。自旋锁简单来说就是一把锁。打个比方：蜂巢快递箱，大家都可以用，但是别人在用的时候加了锁你就不能用，这个锁就跟自旋锁很相似。同样作用的还有互斥锁（mutex）和信号量。但是他们有差别，不废话，看下文。 二、spin_lock 特点： ①只关闭内核抢占，不会关闭本地的中断。（个人觉得这里的内核抢占简单的说就是：其他进程
spin_lock_irqsave
JK198310的专栏
02-03 2370
自旋锁特点: (1)        自旋锁机制本身不会休眠，所以可以用于不能休眠的代码中(如IRQ 例程)。 (2)        自旋锁有性能优势(加锁/解锁 约7us) 并发是需要同步操作的根源，在SMP上并发的来源如下:        A 进程间的抢占        B 异步中断事件        C 两个以上的CPU，执行同一段代码 如果有一段critical cod
linux内核驱动自旋锁
锅锅的博客
09-02 702
一、介绍 自旋锁，当加锁不成功时，自旋，自旋锁会不断的占用CPU进行变量的测试，由于属于原子操作，所以该CPU的占用会升为100%，所以，使用自旋锁时，临界区的代码需要很短，否则会影响系统性能，此外，作为锁机制的一种，使用自旋锁同样需要注意死锁的出现，自旋锁锁定期间不能调用可能引起进程调度的函数，如果进程获得自旋锁之后再阻塞，eg，copy_from_user(),copy_to_user(),kmalloc()，msleep()等，一旦阻塞发生就可能导致内核 崩溃 二、函数介绍 比较\类型 传统自旋锁
spin_lock_irqsave 的中断上下文保护
a740692847的博客
12-29 1211
要理解 spin_lock_irqsave，需要结合中断的运行机制以及可能出现的问题来详细说明。假设一个共享资源probe_onespin_lockspin_lock会在加锁前，并保存当前中断状态。
write_sequnlock_irqrestore 会调用 _raw_spin_unlock_irqrestore 么
六六哥的博客
03-19 337
通过调用链完成底层锁释放和中断恢复。理解这一关系对调试锁争用和优化内核性能至关重要。
spin lock
coldsnow33的专栏
12-21 2184
一 应用接口函数 spinlock_t my_lock; unsigned long irqflags; spin_lock_init(&my_lock); spin_lock_irqsave(&my_lock, irqflags); spin_unlock_irqrestore(&my_lock, irqflags); 二 详细说明 typedef struct s
自旋锁 spin_lock、 spin_lock_irq 以及 spin_lock_irqsave 的区别
GetnextWindow的专栏
08-23 1383
能够停留下来认真读这篇文章的人大部分都已经了解了什么是自旋锁，至少知道自旋锁就是不停的询问资源有没有准备好的一把锁，这个从概念上很容易理解，当然他的内在也是很容易实现。
linux spinlock 代码,Linux内核spin_lock、spin_lock_irq 和 spin_lock_irqsave 分析(示例代码)...
weixin_30748139的博客
05-12 655
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_lock1 static inline void __raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock)2 {3 preempt_disable();4 ...
spin_lock、spin_lock_bh、spin_lock_irq、spin_lock_irqsave的使用
一棵小草的空间
12-01 6910
概述 Spinlock的目的是用来同步SMP中会被多个CPU同时存取的变量。在Linux中，普通的spinlock由于不带额外的语义，用起来反而要非常小心。 在Linux kernel中执行的代码大体分normal和interrupt context两种。tasklet/softirq可以归为normal因为他们可以进入等待；nested interrupt是interrupt context的一...
spin_lock, spin_lock_irq, spin_lock_irqsave 的使用场景
bob_fly1984的专栏
07-22 2154
Spinlock的目的是用来同步SMP中会被多个CPU同时存取的变量。在Linux中，普通的spinlock由于不带额外的语义，是用起来反而要非常小心。 在Linux kernel中执行的代码大体分normal和interrupt context两种。tasklet/softirq可以归 为normal因为他们可以进入等待；ne sted interrupt是interrupt context
【linux kernel 入门及渐进 2 -- linux 内核同步机制之spinlock】
CodingCos的博客
12-09 589
如果被保护的共享资源在软中断（包括 tasklet 和 timer）或进程上下文和硬中断上下文访问，那么在软中断或进程上下文访问期间，可能被硬中断打断，从而进入硬中断上下文对共享资源进行访问，因此，在进程或软中断上下文需要使用。共享资源只在进程上下文访问和软中断上下文访问，那么当在进程上下文访问共享资源时，可能被软中断打断，从而可能进入软中断上下文来对被保护的共享资源访问，因此对于这种情况，对共享资源的访问必须使用。当然，由于需要关闭中断，会导致系统的响应降低，而且还会执行更多的代码，可能会导致性能下降。
Linux内核自旋锁应用
新时代农民工
08-11 429
spin_lock、spin_lock_bh、spin_lock_irq和spin_lock_irqsave 都是用于实现自旋锁的函数。它们在不同的上下文环境中使用，具有不同的中断屏蔽级别和上下文切换机制。单核的话，只有发生中断会使任务被抢占，那么可以进入临界区之前先关中断，但是对多核CPU光关中断就不够了，因为对当前CPU关了中断只能使得当前CPU不会运行其它要进入临界区的程序，但其它CPU还是可能执行进入临界区的程序。
Linux内核自旋锁使用场景
新时代农民工
07-27 785
spin_lock、spin_lock_bh、spin_lock_irq和spin_lock_irqsave都是在内核中用于同步访问共享资源的锁。它们在不同的上下文中使用，并具有一些区别。
spin_lock（自旋锁）的使用以及在单核cpu与多核cpu里面的实现区别
wusheng1989的博客
10-12 7467
spinlock_t lock1; spin_lock(&lock1); … 临界区代码 … spin_unlock(&lock1); 还有其他一些自旋锁操作： spin_lock_irqsave不仅获得自旋锁，还停用本地CPU的中断，而spin_lock_bh则停用softIRQ（软中断）。用这两个操作获得的自旋锁必须用对应的接口释放，分别是spin_unlock_irqsave和spin_unlock_bh。 spin_lock的初始化 kernel/include/linux/spin
spinlock与中断、抢占的关系
liduxun的专栏
08-21 9383
在kernel中，一个线程获得了spinlock，那么这个线程可以被interrupt吗？ 可以，spinlock 并没有关中断，貌似spinlock_irqsave 才关中断了。 tips1：spin_lock_irqsave关中断后，为什么要再禁止抢占呢，不多余吗？ static inline unsigned long __raw_spin_lock_irqsave(raw_spinl
spin_lock_irqsave和spin_lock区别
最新发布
03-26
<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断，并保存中断状态，而spin_lock可能不会处理中断。这可能涉及到中断上下文的处理，比如防止在锁持有期间被中断处理程序抢占，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断和抢占。而spin_lock可能只处理抢占，不关中断。这可能导致在中断处理函数中使用spin_lock时，如果同一个锁在中断中被争夺，就会死锁。所以spin_lock_irqsave更适合在可能被中断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，因为关闭中断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断处理程序访问，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保存中断状态是为了在释放锁后恢复之前的中断状态，而不是简单地开启中断，这可能在嵌套环境中很重要。而spin_lock不会修改中断状态，适用于确定不会有中断竞争的情况。 总结区别点：中断处理、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 **中断控制** 和 **使用场景** 上： 1. **中断处理机制** - `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 中断**。若在中断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 中断** 并保存中断状态，解锁时恢复原状态。其实现包含： ```c local_irq_save(flags); // 保存中断状态并禁用中断 preempt_disable(); // 关闭抢占 ``` 对应的解锁操作 `spin_unlock_irqrestore()` 会恢复中断状态[^3][^4]。 2. **状态保存与恢复** - `spin_lock_irqsave` 通过 `flags` 变量保存中断状态，确保临界区执行后恢复原有中断配置，适用于嵌套调用或不确定中断初始状态的场景[^3]。 - `spin_lock` 不涉及中断状态保存，因此必须确保调用时 **本地中断已启用**，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 **无中断处理程序竞争同一锁** 的情况（如非中断共享的数据结构）[^2]。 - `spin_lock_irqsave` 用于 **可能被中断上下文访问的共享资源**（如中断处理函数与线程共享的缓冲区），避免中断重入导致的死锁[^1]。 #### 示例代码对比 ```c // 使用 spin_lock_irqsave unsigned long flags; spin_lock_irqsave(&lock, flags); // 禁用中断并保存状态 // 临界区操作 spin_unlock_irqrestore(&lock, flags); // 恢复中断状态 // 使用 spin_lock spin_lock(&lock); // 仅关闭抢占 // 临界区操作（假设无中断竞争） spin_unlock(&lock); ``` #### 性能与风险权衡 - `spin_lock` 的性能更高，但错误使用（如在中断可能竞争的场景）会导致死锁。 - `spin_lock_irqsave` 安全性更强，但禁用中断会增加延迟，影响实时性[^4]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值