Linux記一次spin_lock死鎖優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)

哈嘍，大家好，我是程序員秘書(shū)LittleG。

上篇：虹膜識(shí)別技術(shù)原理以及現(xiàn)狀和未來(lái)

前言

死鎖是很常見(jiàn)的一種內(nèi)核故障。最常見(jiàn)的，就是如果一個(gè)task在已經(jīng)持有某個(gè)鎖的情況下，再次嘗試獲取同一個(gè)鎖，就會(huì)形成死鎖局面。發(fā)生死鎖的場(chǎng)景有很多，常見(jiàn)的情況可能有，可能是在同一個(gè)task中鎖使用不當(dāng)；也可能是兩個(gè)task有資源競(jìng)爭(zhēng)和依賴(lài)，形成互鎖互等；也可能是某個(gè)task拿了鎖后又被某個(gè)中斷搶占，之后又在等拿相同的鎖。

最近剛分析和處理了一個(gè)死鎖問(wèn)題，就是一個(gè)task和一個(gè)中斷拿相同鎖出現(xiàn)的死鎖問(wèn)題，最后是通過(guò)替換拿鎖接口函數(shù)解決的。主要是涉及到spin_trylock_irq()?和?spin_trylock()?這兩個(gè)函數(shù)的使用場(chǎng)景和差別，記錄學(xué)習(xí)之。

正文

spin_trylock_irq()?和?spin_trylock()?都是Linux內(nèi)核中用于嘗試獲取自旋鎖的函數(shù)，但它們?cè)谑褂脠?chǎng)景和行為上有所區(qū)別，主要體現(xiàn)在對(duì)中斷的處理上。

spin_trylock()

功能說(shuō)明：

spin_trylock()?是一個(gè)非阻塞的自旋鎖獲取函數(shù)，會(huì)嘗試立即獲取自旋鎖。如果鎖已被其他CPU持有，該函數(shù)會(huì)立即返回失?。ㄍǔ７祷?），而不會(huì)讓調(diào)用者進(jìn)入等待狀態(tài)。主要用于那些無(wú)法承受阻塞開(kāi)銷(xiāo)或不適合睡眠的上下文。

中斷處理：

調(diào)用?spin_trylock()?時(shí)，當(dāng)前CPU的中斷狀態(tài)不變。也就是說(shuō)，如果在中斷上下文中調(diào)用此函數(shù)，中斷仍然保持禁止?fàn)顟B(tài)；而在進(jìn)程上下文中調(diào)用，則中斷是啟用的。

spin_trylock_irq()

功能說(shuō)明：

spin_trylock_irq()?與?spin_trylock()?類(lèi)似，也是嘗試立即獲取自旋鎖，如果不能立即獲取則返回失敗。但是，它還額外包含了一層對(duì)中斷的管理。

中斷處理：

在嘗試獲取鎖之前，spin_trylock_irq()?會(huì)臨時(shí)禁用本地中斷（如果之前是啟用狀態(tài)），并在操作完成后恢復(fù)中斷的原始狀態(tài)。這意味著，無(wú)論是在中斷上下文還是進(jìn)程上下文中調(diào)用，它都會(huì)確保在嘗試獲取鎖期間中斷是被禁止的，從而避免了在獲取鎖的過(guò)程中被中斷打斷的復(fù)雜性。這樣設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)顯而易見(jiàn)提高了鎖操作的原子性和安全性，但需要注意的是，可能會(huì)在某些對(duì)中斷響應(yīng)時(shí)間敏感的場(chǎng)景中引入延遲。

總結(jié)

spin_trylock_irq()?與?spin_trylock()?兩個(gè)函數(shù)都是非阻塞式的自旋鎖獲取操作，不成功即返回，都不會(huì)引起調(diào)用者睡眠。

主要區(qū)別在于對(duì)中斷的處理上。spin_trylock()?不改變當(dāng)前中斷狀態(tài)，而?spin_trylock_irq()?則會(huì)在操作前臨時(shí)禁用中斷，操作后恢復(fù)中斷狀態(tài)，確保了操作的原子性。

至于選擇使用哪個(gè)函數(shù)取決于具體的上下文需求。

如果明確不希望在鎖獲取過(guò)程中被中斷打斷的情況下，或者處于一個(gè)可能需要明確控制中斷狀態(tài)的上下文中，則需要使用spin_trylock_irq()?。而在不需要特別處理中斷，或者明確知道當(dāng)前中斷狀態(tài)已滿(mǎn)足要求的情況下，以及追求性能的情況下，可以考慮使用?spin_trylock()。