spin_lock_irqsave vs spin_lock_irq

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/2559602

  •  23-09-2019
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题

在SMP机，我们必须使用 spin_lock_irqsave 而不 spin_lock_irq 从中断的上下文。

为什么我们要保存的标记(这包含如果)?

是否有另一个中断程序可能中断我们吗？

有帮助吗？

解决方案

我是新来的内核，但是从我从罗伯特·爱的书“Linux内核开发”聚集，如果中断是在处理器上的代码开始锁定，当你调用spin_unlock_irq你会在错误解除锁定之前已被禁用方式。如果保存的标志，并与标志放开，功能spin_lock_irqsave将只恢复到中断到以前的状态。

实施例与spin_lock_irqsave 

spinlock_t mLock = SPIN_LOCK_UNLOCK;
unsigned long flags;

spin_lock_irqsave(&mLock, flags); // save the state, if locked already it is saved in flags
// Critical section
spin_unlock_irqrestore(&mLock, flags); // return to the formally state specified in flags

实施例与spin_lock_irq（无irqsave）：

spinlock_t mLock = SPIN_LOCK_UNLOCK;
unsigned long flags;

spin_lock_irq(&mLock); // Does not know if already locked
// Critical section
spin_unlock_irq(&mLock); // Could result in an error unlock...

其他提示

spin_lock_irqsave 基本上是用于保存的中断之前的状态下采取的旋锁，这是因为旋锁禁止中断，当锁采取在中断的情况下，并重新启用它，当同时解锁。中断状态是保存，所以它应该恢复中断一次。

例如：

  1. 可以说，中断x是残疾前旋锁被收购
  2. spin_lock_irq 将禁止中断x和采取的锁
  3. spin_unlock_irq 将使该中断。

因此，在第3上述步骤之后释放锁，我们将中断x启用了其较早的禁用以前的锁被收购。

所以只有当你是肯定的中断是不是残疾人才那么你应该 spin_lock_irq 否则你应该始终使用 spin_lock_irqsave.

在需要除了spin_lock_irqsave spin_lock_irq非常类似于需要除了local_irq_save(flags) local_irq_disable的原因。这里是由罗伯特·爱的Linux内核开发第二版采取了这一要求一个很好的解释。

  

在local_irq_disable（）例程是危险的，如果中断是   已经它的调用之前禁用。相应的调用   local_irq_enable（）无条件使能中断，尽管   事实上，他们是断的开始。取而代之的是，需要一种机制   对中断恢复到以前的状态。这是一个共同关注   因为在内核中给定的代码路径可以达到既和   没有中断功能，这取决于调用链。例如，   想象前面的代码片段是一个更大的功能的一部分。   试想一下，这个功能是由其他两个功能，一个叫这   禁止中断和一个其中没有。因为它正在成为   更难为核心的增长规模和复杂性要知道所有的代码   路径导致到一个函数，它是更安全保存的状态   禁用它之前中断系统。然后，当你准备好   重新启用中断，您只需将它们恢复到原来的状态：

unsigned long flags;

local_irq_save(flags);    /* interrupts are now disabled */ /* ... */
local_irq_restore(flags); /* interrupts are restored to their previous
state */
  

请注意，这些方法是部分地作为宏至少实现的，所以   标志参数（其必须被定义为一个无符号长整数）是   看似按值传递。此参数包含   包含中断的状态架构特定的数据   系统。因为至少有一个支持的体系结构结合   堆栈信息进值（啊哈，SPARC），标志不能被传递   到另一个功能（具体而言，它必须保持相同的堆栈上   帧）。出于这个原因，调用保存和调用恢复   中断必须发生在相同的功能。

     

所有先前的功能可以由两个中断调用并   进程上下文

阅读 为什么核码线执行在中断背景下不能睡觉？ 其链接到罗伯特*爱 文章, 我这样说的：

一些中断的处理程序(知 Linux作为快速处理程序的中断)的运行 与所有中断的地方 处理残疾人。这样做是为了 确保处理程序的中断运行 没有中断，尽快 可能的。更是如此，所有中断 处理程序的运行与其目前的 断线无所有 处理器。这确保了两个 中断的处理程序一样的 断线不行 同时进行。它还可以防止设备 驱动程序的作家具有处理 递中断，其复杂 编程。

以下是在Linux内核18年4月15日，的代码的一部分，其示出了该spiin_lock_irq（）将调用__raw_spin_lock_irq（）。然而，将不保存任何标志，你可以看到下面的代码的一部分，但禁止中断。 

  static inline void __raw_spin_lock_irq(raw_spinlock_t *lock)
    {
        local_irq_disable();
        preempt_disable();
        spin_acquire(&lock->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);
        LOCK_CONTENDED(lock, do_raw_spin_trylock, do_raw_spin_lock);
    }

下面代码所示spin_lock_irqsave（）这节省了标志的当前阶段，然后抢先禁用。 

static inline unsigned long __raw_spin_lock_irqsave(raw_spinlock_t *lock)
{
    unsigned long flags;

    local_irq_save(flags);
    preempt_disable();
    spin_acquire(&lock->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);
    /*
     * On lockdep we dont want the hand-coded irq-enable of
     * do_raw_spin_lock_flags() code, because lockdep assumes
     * that interrupts are not re-enabled during lock-acquire:
     */
#ifdef CONFIG_LOCKDEP
    LOCK_CONTENDED(lock, do_raw_spin_trylock, do_raw_spin_lock);
#else
    do_raw_spin_lock_flags(lock, &flags);
#endif
    return flags;
}

此问题来自假断言开始： On an SMP machine we must use spin_lock_irqsave and not spin_lock_irq from interrupt context.

的这些也不应该被从中断使用 背景下，SMP或UP。这就是说，spin_lock_irqsave() 可从中断上下文所使用的，为更普遍的 （它可以在两个中断和正常的环境中使用），但 你应该使用spin_lock()从中断上下文， 和spin_lock_irq()或spin_lock_irqsave()从正常上下文。 使用spin_lock_irq()的几乎总是错误的事情 在中断上下文做的，是这SMP或UP。它可能工作 因为用的IRQ运行大多数中断处理程序在本地启用， 但你不应该尝试的。

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