spin_lock_irqsave 的中断上下文保护

要理解 spin_lock_irqsave 的中断上下文保护作用，需要结合中断的运行机制以及可能出现的问题来详细说明。以下是详细讲解：

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1. 中断和中断上下文

什么是中断？

• 中断是一种硬件或软件机制，用于在特定事件发生时打断当前正在执行的代码，切换到中断服务程序（Interrupt Service Routine, ISR）以处理该事件。
• 中断分为硬件中断和软件中断，通常硬件中断由外设触发，例如网卡、定时器等。

中断上下文

• 中断处理程序运行在特殊的上下文中，称为中断上下文：
  • 没有用户态进程对应的上下文。
  • 不能睡眠或阻塞（例如，不能调用可能睡眠的函数）。
  • 通常运行在高优先级，优先于普通线程。

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2. 为什么中断与自旋锁可能冲突？

假设一个共享资源 xdev->flags 在以下两种上下文中被访问：

1. 普通线程上下文：主线程在 probe_one 中使用 spin_lock 对资源加锁并修改。
2. 中断上下文：设备触发中断，中断处理程序也试图访问 xdev->flags。

问题：

• 假如普通线程上下文已经持有了自旋锁（spin_lock），并且当前中断发生在同一个 CPU 上：
  • 中断处理程序会试图获取同一个锁，但因为锁已被持有，它会陷入自旋等待。
  • 然而，普通线程被中断阻塞，无法释放锁，导致死锁。

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3. spin_lock_irqsave 如何解决问题？