Linux内核基础 - 同步锁机制之spin_lock全家桶

最新推荐文章于 2025-03-03 20:01:44 发布
最新推荐文章于 2025-03-03 20:01:44 发布
阅读量1.4k 收藏 6
点赞数 7
文章标签： linux 嵌入式硬件
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。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/sz66cm/article/details/136541863
版权
本文详细介绍了Linux内核中的spin_lock、spin_lock_bh、spin_lock_irq和spin_lock_irqsave四种同步锁机制，探讨了它们的用途、使用场景、注意事项及示例，以帮助理解并发访问数据结构时的正确使用方法。

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

Linux内核锁机制详解 - 同步锁机制之spin_lock全家桶

Linux内核提供了多种锁机制来保护数据结构不被并发访问所破坏。本文将重点介绍spin_lock系列函数，包括spin_lock、spin_lock_bh、spin_lock_irq和spin_lock_irqsave，它们在内核中的作用、区别、使用场景、注意事项以及使用示例。

1. spin_lock

作用

spin_lock提供了一种基本的自旋锁机制，用于保护关键代码区不被多个处理器同时访问。

使用场景

当需要保护的数据结构只会在单核上或者是在禁止抢占的情况下被访问时使用。

注意事项

  • 在持有自旋锁时，不应该执行可能睡眠的操作。
  • 应尽量减少持有自旋锁的时间。

使用示例

spinlock_t cm_lock;
spin_lock_init(&cm_lock)
最低0.47元/天 解锁文章
sz66cm
关注
linux 内核 --- 自旋锁（spinlock_t）
m0_74282605的博客
01-27 1243
因为在不同的CPU核上出现中断不会暂停线程A的执行。对于没有打上Linux-RT（实时Linux）的patch的系统，spin_lock只是简单地调用raw_spin_lock，实际上他们是完全一样的，如果打上这个patch之后，spin_lock会使用信号量完成临界区的保护工作，带来的好处是同一个CPU可以有多个临界区同时工作，而原有的体系因为禁止抢占的原因，一旦进入临界区，其他临界区就无法运行，新的体系在允许使用同一个临界区的其他进程进行休眠等待，而不是强占着CPU进行自旋操作。
[内核同步]自旋锁spin_lock、spin_lock_irq 和 spin_lock_irqsave 分析
2401_87555661的博客
11-11 870
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进行自旋(特别浪费处理器时间)，所以自旋锁不应该被持有时间过长。如果需要长时间锁定的话, 最好使用信号量。简单来说，自旋锁在内核中主要用来防止多处理器中并发访问临界区，防止内核抢占造成的竞争。：如果自旋锁锁住以后进入睡眠，而此时又不能进行处理器抢占(锁住会disable prempt)，其他进程无法获得cpu，这样也不能唤醒睡眠的自旋锁，因此不相应任何操作。：自旋锁是一种轻量级的互斥锁，可以更高效的对互斥资源进行保护。
spin_lock spin_lock_irq spin_lock_irqsave、spin_lock_bh
tangyongxiang_cn的博客
12-01 2886
1，为啥需要自旋锁 很多时候我们并不能采用其他的锁，比如读写锁、互斥锁、信号量等。一方面这些锁会发生上下文切换，他的时间是不可预期的，对于一些简单的、极短的临界区完全是一种性能损耗；另一方面在中断上下文是不允许睡眠的，除了自旋锁以外的其他任何形式的锁都有可能导致睡眠或者进程切换，这是违背了中断的设计初衷，会发生不可预知的错误。基于两点，我们需要自旋锁，他是不可替代的。 2，为啥自旋锁禁止抢占 这一点其实很好理解，当一个 CPU 获取到一把自旋锁之后，开始执行临界区代码，此时假设他的时间片运转完毕，..
linux下自旋锁(spin_lock)
最新发布
shiyue
03-03 858
spin_lock
spin_lock、spin_lock_irq、spin_lock_irqsave区别
热门推荐
luckywang1103的专栏
12-22 1万+
void spin_lock(spinlock_t *lock); void spin_lock_irq(spinlock_t *lock); void spin_lock_irqsave(spinlock_t *lock, unsigned long flags); 1、spin_lock与spin_lock_irq区别 在Linux内核中何时使用spin_lock，何时
【linux 内核】 锁机制的实现 spin_lock()函数
zhangwenxinzck的博客
05-28 2949
这篇记录下内存锁是如何实现的。 以下是spin_lock()函数的代码调用流程片段： 注意__raw_spin_lock这里调用了preept_disable()函数关闭了cpu抢占。这个函数不用关心LOCK_CONTENDED宏的作用，知道这里调用do_raw_spin_lock()函数就可以，参数是lock。 锁的结构介绍： 从__spin_lock_debug开始初见端倪，先尝试for循环4096×HZ次加锁，这里并没有挂死，400多万次的尝试加锁...
linux 自旋锁spin_lock
weixin_47139576的博客
09-20 274
spin_lock 主要用于内核开发，用于在内核模块或内核代码中对共享资源进行互斥访问。它通常用于非抢占式内核环境，因为在抢占式内核中，内核线程可以在任何时间点被中断，这可能导致自旋锁在某些情况下陷入死锁。
（转）自旋锁及其衍生的锁，值得看看
07-12 2425
自旋锁 <br />自旋锁（spinlock）是用在多个CPU系统中的锁机制，当一个CPU正访问自旋锁保护的临界区时，临界区将被锁上，其他需要访问此临界区的CPU只能忙等待，直到前面的CPU已访问完临界区，将临界区开锁。自旋锁上锁后让等待线程进行忙等待而不是睡眠阻塞，而信号量是让等待线程睡眠阻塞。自旋锁的忙等待浪费了处理器的时间，但时间通常很短，在1毫秒以下。 <br />自旋锁用于多个CPU系统中，在单处理器系统中，自旋锁不起锁的作用，只是禁止或启用内核抢占。在自旋锁忙等待期间，内核抢占机制还是有效的，等
Linux内核同步机制-自旋锁
08-08
在Linux内核中，自旋锁（Spinlock）是一种重要的同步机制，主要用于多处理器系统（SMP，Symmetric Multi-Processing）中，但它也可以在单处理器系统中使用。自旋锁的基本思想是当一个线程试图获取已被其他线程持有的...
自旋锁spin_lock、spin_lock_irq 和 spin_lock_irqsave 分析
changexhao的专栏
09-25 1172
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进行自旋(特别浪费处理器时间)，所以自旋锁不应该被持有时间过长。如果需要长时间锁定的话, 最好使用信号量。 单处理器的自旋锁： 首先，自旋锁的目的如果在系统不支持内核抢占时，自旋锁的实现也是空的，因为单核只有一个线程在执行，不会有内核抢占，从而资源也不会被其他线程访问到。 其次，
Linux内核中的spin_lock
aaasssdddd96的博客
09-23 511
在Linux内核中，spin_lock是最基本的锁机制。spin_lock也翻译成自旋锁。它的用法是非常直观的。Linux提供了３个例程来使用它： spin_lock(): 加锁。如果遇到自旋锁已经锁定，不停重试直到成功。 spin_unlock(): 解锁。 spin_trylock(): 加锁。如果遇到自旋锁已经锁定，不重试，返回失败码。 另外，为了在中断环境使用，还提供了两个宏： spin_lock_irqsave(): spin_unlock_irqrestore(): 分别在加锁时关中断，和在解锁
spin_lock、spin_lock_bh、spin_lock_irq、spin_lock_irqsave的使用
一棵小草的空间
12-01 6695
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...
linux spin_lock
brucexu1978的专栏
03-19 738
spin lock在单cpu(UP)系统上无效。在多处理器(MP), 分内核抢占和非抢占两种， BUILD_LOCK_OPS定义了抢占式内核的spin lock: 1. 调用prempty_disable禁止抢占 2. 调用_raw_spin_trylock(), 检查自旋锁的slock字段是否为一，并设该字段为0，如果为1，获得内核锁，否则 3. 开始循环等 4. 调用prempty_enable, 使能抢占 5. 检查自旋锁的break_lock字段是否为1， 非， 设为1， 6. 如果不能
关于SpinLock的更深入理解
FireBird的专栏
12-06 7889
0 前言          之前转载过一篇阐述spin_lock的博文，但始终理解不深入，记忆不深刻。今天，花了半天阅读完LDD3的相关章节，有种顿悟的感觉，遂简要记下自己的理解。Btw，LDD3真心是字字珠玑，没有半句废话，而且从这边书可以看出外国人写书非常注重前后的呼应，而国内大多数书都是就事论事，没有体系的感觉，也难以启发人深入思考。（一不小心又吐嘈了一遍，罪过罪过……）另外，关于LDD3
Linux内核-spin_lock()
Jay14的博客
02-15 648
spin_lock()在Linux2.6中，spin_lock()宏有两种实现方式，一种是具有内核抢占的spin_lock()，一种是非抢占式内核中的spin_lock()，下面先看下自旋锁的数据结构，在Linux中，每个自旋锁都用spinlock_t结构表示，如下：typedef struct { /** * 该字段表示自旋锁的状态，值为1表示未加锁，任何负数和0都表示加锁
linux 内核 spin_lock,Linux中spinlock--来自深刻理解Linux内核一书
weixin_39531604的博客
05-01 667
自旋锁(spin_lock)自旋锁在发现锁被占用时，将陷入忙等状态，反复执行紧凑循环指令，直到锁被释放。自旋锁的循环指令表示“忙等”。即便等待过程当中内核控制路径无事可作(除了浪费时间)，也占用CPU，保持在CPU上运行。web在Linux中，每一个自旋锁都用一个spinlock_t表示，其中包含两个字段：缓存struct {raw_spinlock_t raw_lock;//表示状态，1表示未加...
linux自旋锁spin_lock
luckywang1103的专栏
12-28 448
spin_lock与spin_lock_irq与spin_lock_irqsave spin_lock与spin_lock_irq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。 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。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...
spin_lock 解释
似水流年 -- 韩欣的博客
08-12 1424
<br />与UP和SMP无关的定义：<br />typedef struct { <br />volatile unsigned int lock; <br />} spinlock_t; <br />#define SPIN_LOCK_UNLOCKED  (spinlock_t){ 0 }<br />#define local_irq_save(x) __asm__ __volatile__(/"pushfl ; popl %0 ; <br />cli/":/"=g/" (x): /* no input
关于linux 的 spinlock
似水流年 -- 韩欣的博客
08-12 2115
<br />互斥手段的选择，不是根据临界区的大小，而是根据临界区的性质，以及 <br />有哪些部分的代码，即哪些内核执行路径来争夺。 <br />从严格意义上说，semaphore和spinlock_XXX属于不同层次的互斥手段，前者的 <br />实现有赖于后者，这有点象HTTP和TCP的关系，都是协议，但层次是不同的。 <br />先说semaphore，它是进程级的，用于多个进程之间对资源的互斥，虽然也是在 <br />内核中，但是该内核执行路径是以进程的身份，代表进程来争夺资源的。如果 <br /
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