Linux内核中断处理程序互斥保护？

Question

我是否需要保护我的中断处理程序被同一中断多次调用？

鉴于以下代码，我不确定应该进行的系统调用。我在当前的实现中遇到了罕见的随机死锁：-

void interrupt_handler(void)
{
    down_interruptible(&sem);  // or use a lock here ?

    clear_intr(); // clear interrupt source on H/W

    wake_up_interruptible(...);

    up(&sem); // unlock?

    return IRQ_HANDLED;
}

void set/clear_intr()
{
    spin_lock_irq(&lock);
    RMW(x); // set/clear a bit by read/modify/write the H/W interrupt routing register
    spin_unlock_irq(&lock);
}

void read()
{
    set_intr();  // same as clear_intr, but sets a bit
    wait_event_interruptible(...);
}

1. interrupt_handler:down_interruptible 应该是 spin_lock_irq / spin_lock_irqsave > / local_irq_disable？
2. set/clear_intr:spin_lock_irq 应该是 spin_lock_irqsave / local_irq_disable 吗？
3. 它（硬件 -> 内核 -> 驱动程序处理程序）能否继续生成/获取中断直到其被清除？ interrupt_handler 可以在其中继续被调用吗？
4. 如果当前实现的中断处理程序是可重入的，那么它会在 down_interruptible 上阻塞吗？

来自LDD3：-

必须是可重入的——它必须能够同时在多个上下文中运行。

---

编辑1）经过一些很好的帮助后，建议是：-

1. 从interrupt_handler中删除down_interruptible
2. 将spin_lock_irq移到set/clear方法之外（不需要< code>spin_lock_irqsave 你说？）我真的没有看到这样做的好处？！

代码：-

void interrupt_handler(void)
{
    read_reg(y); // eg of other stuff in the handler

    spin_lock_irq(&lock);

    clear_intr(); // clear interrupt source on H/W

    spin_unlock_irq(&lock);

    wake_up_interruptible(...);

    return IRQ_HANDLED;
}

void set/clear_intr()
{
    RMW(x);
}

void read()
{
    error_checks(); // eg of some other stuff in the read method

    spin_lock_irq(&lock);

    set_intr();  // same as clear_intr, but sets a bit

    spin_unlock_irq(&lock);

    wait_event_interruptible(...);

    // more code here...
}

---

Edit2）在阅读了更多SO帖子后：阅读为什么在中断上下文中执行的内核代码/线程无法休眠？链接到 Robert Loves 文章，我读了这个：

一些中断处理程序（在 Linux 作为快速中断处理程序）运行 所有中断都在本地 处理器已禁用。这样做是为了 确保中断处理程序运行 不间断地，尽快 可能的。更何况，全部中断 处理程序以其当前运行 所有中断线均禁用 处理器。这确保了两个 相同的中断处理程序 中断线不运行 同时。它还可以防止设备 驱动程序编写者不必处理 递归中断，这使情况变得复杂 编程。

我启用了快速中断（SA_INTERRUPT）！所以不需要互斥/锁/信号量/旋转/等待/睡眠/等等！

Answer 1

不要在中断上下文中使用信号量，而是使用spin_lock_irqsave。引用LDD3：

如果你有一个自旋锁，可以
由运行在（硬件
或软件）中断上下文，你
必须使用 spin_lock 的一种形式
禁用中断。正在做
否则可能导致系统死锁，
迟早。如果您不访问
你的锁在硬件中断中
处理程序，但您可以通过软件来完成
中断（在代码中运行完
tasklet，例如，涵盖的主题
在第 7 章中），您可以使用
spin_lock_bh 以安全地避免死锁
同时仍然允许硬件
要服务的中断。

至于第2点，让你的set_intr和clear_intr要求调用者锁定自旋锁，否则你会发现你的代码死锁。再次来自LDD3：

为了使您的锁定正常工作，
你必须写一些函数
假设他们的来电者有
已经获取了相关的锁。
通常，只有你内部的、静态的
函数可以这样写；
从外部调用的函数必须
显式处理锁定。当你
编写内部函数，使
关于锁定的假设，自己做
（以及与您一起工作的任何其他人
代码）一个忙并记录这些
明确的假设。它可以是非常
几个月后很难再回来
弄清楚你是否需要持有
锁定以调用特定函数或
不是。

Answer 2

在中断上下文中使用自旋锁，因为如果没有获取锁，您不想在中断上下文中休眠。

Answer 3

您发布的代码看起来不像设备驱动程序 irq 处理程序。
内核驱动程序中的 irq 处理程序返回 irqreturn_t 并接受 int irq_no, void * data 作为参数。

您还没有指定是否要注册线程处理程序或非线程处理程序。
无论您是否持有任何自旋锁，非线程 irq 处理程序都不能有任何休眠调用。
wait_event、互斥锁、信号量等都是休眠调用，不得在非线程 irq 处理程序中使用。但是，您可以持有自旋锁以防止中断处理程序中断。这将确保可屏蔽 irq 和调度程序不会在中间中断您的 irq 处理程序。

在线程 irq 处理程序中，可以使用睡眠调用（等待队列、互斥体等）之类的东西，但仍然不建议使用。