獲取自旋鎖和禁止中斷的時候為什麼不能睡眠?

01-29

似乎網上的說法是因為自旋鎖關閉了搶佔,所以另一個死鎖的進程不會被調度.
而中斷禁止,我則看到這樣的結論:
內核在中斷路徑內不能睡眠，不是技術上做不到，而是沒有理由這麼做，或者說在中斷路徑上睡眠不合理.

感覺太玄學了一點,特來請教.

關中斷和睡眠的邏輯是：

為什麼關中斷的時候不能睡眠？

因為睡眠（普通睡眠，不包括死等）依賴調度器。

為什麼睡眠依賴調度器？

因為調度器通過時鐘中斷判斷何時喚醒任務。

所以，關了中斷，調度器再也無法收到時鐘中斷了，所以就無法喚醒任務了。

非要睡眠，只有兩種思路：

第一種是死等（忙等），就是用一個for循環去做等待，缺點是其它任務還是不能調度。

第二種是改造關中斷邏輯，保留時鐘中斷，但這又會產生一個問題：既然要關中斷，那麼勢必是要所有中斷都關，保留一個時鐘中斷算怎麼回事？而且在開發者眼中，關中斷與關調度是等同的概念。

所以操作系統中，關中斷時不能睡眠，睡眠就會睡死了。

spinlock的意思是，關調度，別人別和我搶這個臨界區，同時也不讓其它核搶。

Spinlock（自旋鎖）分為兩種，一種是順帶關中斷的，另一種不是，順帶關中斷的邏輯就不解釋了，跟上面一樣，沒中斷就沒調度。

有的操作系統里，提供不順帶關中斷的spinlock，這種spinlock是危險的，因為會發生死鎖（任務A take了spinlock，發生中斷，中斷裡面又take了spinlock，失敗了，死鎖了），這種情況下理論上是可以產生調度的，但因為這種spinlock關了搶佔，別的任務又不能跑，這個核實際上是浪費了。所以我見到的大部分spinlock，都是順帶關了中斷的。

細節太多了，不多說，細節的話讀ulk或者類似的書，然後照著看點內核代碼就行了

自旋鎖不能睡眠：

A獲得鎖，睡眠，B在等鎖，怎麼辦，可能會等很久哦，B就一直自旋等著，雖然現在循環里用pause命令，但也只能省點電和提高cpu pipeline的性能（hyperthread的情況下），cpu資源還是浪費，光等著不幹活啊

獲得鎖，本來就是要操作一些共享變數，所以要趕緊的，別墨跡，還睡個球子哦

禁止中斷不能睡眠：

禁止中斷就是希望不被打擾，趕緊昨晚自己該做的事，還睡覺，我靠，還想不想幹了

當硬體中斷來的時候，關中斷，這種情況不能睡眠，還有個原因是因為人家進程跑的好好的，你過來打斷人家，還想帶著人家去睡，怎麼可以，中斷上下文不應該睡眠，只有在進程上下文才可以睡眠，技術當然是可以實現，但沒有意義，也不會這樣去設計

自旋鎖本質就是不斷循環直到達到了某種狀態，通常用於中斷服務程序和其他上下文的臨界區訪問中。

禁止中斷就是禁止中斷的意思。

睡眠的意思就是產生調度，也就是說保存好上下文，把cpu切換出去，什麼時候再切換回來，那就是調度器的事情了。然而，關鍵問題來了，調度器是靠什麼驅動的呢，答案就是中斷，包括定時器中斷。

中斷服務程序要求執行是非常快的，否則的話會導致其他中斷無法響應（非嵌套中斷），在可嵌套中斷中會導致調度無法響應。要知道因為中斷是第一原動力，所以在linux內核中，中斷是不允許休眠的，並且提供了所謂的中斷下半部來減輕中斷壓力。好像在某個版本的linux內核中，如果中斷服務程序長時間沒執行完成會直接oops。

在禁止中斷的情況下（理想情況），肯定是不允許調度的，所以也沒有休眠，並且如果你完全禁止了中斷，就不再會有人跟你搶，所以等同於鎖，直到中斷被打開。

以上是針對單核cpu的情況，在多核的情況下，spinlock會和關中斷配合使用。使用不當還會造成死鎖，當然這個和你問的問題也沒有多大關係了。