spin_lock、spin_lock_irq、spin_lock_irqsave差別

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與spin_lock_irq差別

在Linux核心中何時使用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作的。

spin_lock的調用關系

spin_lock 
            |
           + ----->  raw_spin_lock 
|
+------>  _raw_spin_lock
                         |
                        +--------> __raw_spin_lock      

1. static inline void
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的調用關系

    spin_lock_irq

|
               +-------> raw_spin_lock_irq
                                           |
                                          +---------> _raw_spin_lock_irq
                                                                      |
                                                                      +------------> __raw_spin_lock_irq      

1. static inline void
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隻有一個差别：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，又禁止核心搶占。

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

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

該中斷也運作在和程序A相同的CPU上，并且在該中斷處理程式中恰巧也會spin_lock(&lock)

試圖擷取同一個鎖。由于是在同一個CPU上被中斷，程序A會被設定為TASK_INTERRUPT狀态，

中斷處理程式無法獲得鎖，會不停的忙等，由于程序A被設定為中斷狀态，schedule（）程序排程就

無法再排程程序A運作，這樣就導緻了死鎖！

但是如果該中斷處理程式運作在不同的CPU上就不會觸發死鎖。 因為在不同的CPU上出現中斷不會導緻

程序A的狀态被設為TASK_INTERRUPT，隻是換出。當中斷處理程式忙等被換出後，程序A還是有機會

獲得CPU，執行并退出臨界區。

是以在使用spin_lock時要明确知道該鎖不會在中斷處理程式中使用。

2、spin_lock_irq與spin_lock_irqsave差別

spin_lock_irqsave在進入臨界區前，儲存目前中斷寄存器flag狀态，關中斷，進入臨界區，在退出臨界區時，把儲存的中斷狀态寫回到中斷寄存器。

spin_lock_irq在進入臨界區前不儲存中斷狀态，關中斷，進入臨界區，在退出臨界區時，開中斷。

spin_lock_irqsave鎖傳回時，中斷狀态不會被改變，調用spin_lock_irqsave前是開中斷傳回就開中斷。