Linux spinlock

參考自 : http://blog.csdn.net/wh_19910525/article/details/11536279

在Linux內核中何時使用spin_lock，何時使用spin_lock_irqsave很容易混淆。首先看一下代碼是如何實現的。

spin_lock的調用關係

     spin_lock 

            |

           + -----> raw_spin_lock 

[cpp] view plaincopy

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的調用關係

    spin_lock_irq

                |

               +-------> raw_spin_lock_irq

[cpp] view plaincopy

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. }  

可以看出來他們兩者只有一個差別：是否調用local_irq_disable()函數， 即是否禁止本地中斷。

在任何情況下使用spin_lock_irq都是安全的。因為它既禁止本地中斷，又禁止內核搶占。

spin_lock比spin_lock_irq速度快，但是它並不是任何情況下都是安全的。

舉個例子:進程A中調用了spin_lock（&lock）然後進入臨界區，此時來了一個中斷(interrupt），

該中斷也運行在和進程A相同的CPU上，並且在該中斷處理程序中恰巧也會spin_lock(&lock)

試圖獲取同一個鎖。由於是在同一個CPU上被中斷，進程A會被設置為TASK_INTERRUPT狀態，

中斷處理程序無法獲得鎖，會不停的忙等，由於進程A被設置為中斷狀態，schedule（）進程調度就

無法再調度進程A運行，這樣就導致了死鎖！

但是如果該中斷處理程序運行在不同的CPU上就不會觸發死鎖。因為在不同的CPU上出現中斷不會導致

進程A的狀態被設為TASK_INTERRUPT，只是換出。當中斷處理程序忙等被換出後，進程A還是有機會

獲得CPU，執行並退出臨界區。

所以在使用spin_lock時要明確知道該鎖不會在中斷處理程序中使用。

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使用spin_lock_irqsave在於你不期望在離開臨界區後，改變中斷的開啟，關閉狀態！進入臨界區是關閉的，離開後它同樣應該是關閉的！

如果自旋鎖在中斷處理函數中被用到，那麼在獲取該鎖之前需要關閉本地中斷，spin_lock_irqsave只是下列動作的一個便利接口：
1保存本地中斷狀態
2關閉本地中斷
3獲取自旋鎖 解鎖時通過spin_unlock_irqrestore完成釋放鎖、恢復本地中斷到之前的狀態等工作

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還有一對spin_lock_irq和spin_unlock_irq
如果你確定在獲取鎖之前本地中斷是開啟的，那麼就不需要保存中斷狀態，解鎖的時候直接將本地中斷啟用就可以啦