Linux设备驱动程序之中断和锁

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Linux设备驱动程序 之 中断和锁
中断和锁

1. 硬中断和软中断(包括tasklet和timer)共享数据，硬中断中使用spin_lock/spin_unlock，软中断中使用spin_lock_irq/spin_unlock_irq或者spin_lock_irqsave/spin_unlock_irqrestore；

硬中断可以打断软中断，所以软中断中访问共享数据需要禁止中断；考虑如下情况，当软中断中获取到锁，之后被硬中断打断，硬中断此时尝试获取锁，因为锁已经被软中断持有，硬中断获取不到，产生死锁；

2. 硬中断和进程上下文共享数据，硬中断中使用spin_lock/spin_unlock，进程上下文中使用spin_lock_irq/spin_unlock_irq或者spin_lock_irqsave/spin_unlock_irqrestore；

硬中断可以打断进程上下文，所以进程上下文中访问共享数据需要禁止中断；考虑如下情况，当进程上下文中获取到锁，之后被硬中断打断，硬中断此时尝试获取锁，因为锁已经被进程上下文持有，硬中断获取不到，产生死锁；

3. 多个相同硬中断共享数据，不存在这种情况；

同一个中断处理程序同时只有一个实例，当一个中断处理程序运行时，相应中断线在所有处理器上都会屏蔽掉；

4. 多个不同的硬中断共享数据，需要使用spin_lock_irq/spin_unlock_irq或者spin_lock_irqsave/spin_unlock_irqrestore；

硬中断可以被一个比自己优先级高的硬中断打断，考虑如下情况，当优先级低的中断中获取到锁，之后被优先级高的中断打断，高优先级中断此时尝试获取锁，因为锁已经被低优先级中断持有，高优先级中断获取不到，产生死锁；

5. 软中断(包括tasklet和timer)和进程上下文共享数据，软中断中需要使用spin_lock/spin_unlock，进程上下文中需要使用spin_lock_bh/spin_unlock_bh；

软中断可以打断进程上下文，所以进程上下文中访问共享数据需要禁止中断下半部；考虑如下情况，当进程上下文中获取到锁，之后被软中断打断，软中断此时尝试获取锁，因为锁已经被进程上下文持有，软中断获取不到，产生死锁；

6. 多个相同软中断(不包括tasklet和timer)之间共享数据，需要使用spin_lock/spin_unlock；

多个相同的软中断可以在不同CPU上同时运行，他们之间访问共享数据需要加锁；

7. 多个不同软中断(不包括tasklet和timer)之间共享数据，需要使用spin_lock/spin_unlock；

多个不同的软中断可以在不同CPU上同时运行，他们之间访问共享数据需要加锁；

8. 多个相同tasklet(timer)之间共享数据，不存在这种情况；

tasklet(timer)同时只会有一个实例运行，在SMP环境也是如此，只有一个运行中的实例，不需要加锁；

9. 多个不同tasklet(timer)之间共享数据，需要使用spin_lock/spin_unlock；

多个不同的tasklet(timer)是可以在不同CPU上同时运行的，他们之间访问共享数据需要加锁；

中断打断关系

1. 同类型的硬中断同时只会有一个实例执行，SMP环境也是如此，同级中断会被屏蔽掉；

2. 不同类型的硬中断可以同时在不同CPU上同时执行；

3. 同一个CPU上的优先级高的硬中断可以打断优先级低的硬中断；

4. 硬中断可以打断软中断，可以打断进程上下文；

5. 相同软中断(不包括tasklet和timer)可以在不同CPU上同时执行；

6. 同一个CPU上的软中断(不包括tasklet和timer)是串行执行的，他们不会互相抢占；

7. 相同tasklet(timer)同时只会有一个实例执行，SMP环境也是如此；

8. 不同的tasklet(timer)可以同时在不同的CPU上同时执行；

9. 软中断可以打断进程上下文；