Linux核心中自旋鎖同步分析__Linux

<Linux核心設計與實現>6-7-8章關於自旋鎖同步中提出
”中斷處理下半部的操作中使用自旋鎖尤其需要小心：下半部處理和進程上下文共用資料時，由於下半部的處理可以搶佔進程內容相關的代碼，
  所以進程上下文在對共用資料加鎖前要禁止下半部的執行，解鎖時再允許下半部的執行“
  以下為此處提出的注意點的個人理解，水平有限希望路過的大神能留下寶貴的點評 謝謝~
  1.首先看下in_interrupt()的定義：
  #define in_interrupt()        (irq_count())
  #define irq_count()    (preempt_count() & (HARDIRQ_MASK | SOFTIRQ_MASK \
                 | NMI_MASK))
                 
  2.再看下preempt_count()的定義：
  #define preempt_count()    (current_thread_info()->preempt_count)
  preempt_count分4個域：NMI-HARDIRQ-SOFTIRQ-PREEMPT 整個欄位跟搶佔相關.當preempt_count!=0禁止搶斷，
  否則允許搶斷
 
  3.上文提到自旋鎖，來看下自旋鎖的操作
  spin_lock(spinlock_t* lock)
  {
    raw_spin_lock(&lock->rlock);
  }
  raw_spin_lock(raw_spinlock_t* lock)
  {
    //搶佔相關，
    preempt_disable();
    //x86上是鎖匯流排操作
    do_raw_spin_lock(lock);
  }
  preempt_disable()->inc_preempt_count()->add_preempt_count(1)->
  #define add_preempt_count(val) \
  do{ \
  preempt_count() += (val); \
  } while (0);
 執行preempt_count() += (val); 後，spin_lock()使得current_thread_info()->preempt_count欄位中的PREEMPT域不為零，進一步說，它禁止進程搶斷。

結合上面的分析，來看下共用資料時可能發生搶佔的情景:
  1)進程與中斷共用資料：中斷沒有task結構，不接受進程調度，用mutex等互斥睡去後，再也醒不來，因此只能選擇自旋鎖；
  由於進程隨時會被中斷打斷，自旋鎖不能保護共用資料，因此進程在進入臨界區前用spin_lock_irq屏蔽中斷來替換spin_lock。
  2)進程與tasklet共用資料：tasklet有時是在do_irq中啟動並執行(雖然有時候由ksoftirqd運行)，還未完全退出到中斷恢複之後，所以
  也是一睡就醒不過來；tasklet被執行的條件是if(!in_interrupt()&&local_softirq_pending()){...}。
  如果進程被中斷打斷，執行到do_softirq中，進程還是被打斷的狀態，雖然上了互斥鎖(即preempt_count的PREEMPT+1)，但是按上文分析in_interrupt()
  只使用NMI-HARDIRQ-SOFTIRQ這3個欄位，因此順利通過if判斷，開始執行非強制中斷，使得保護共用資料的原意失敗。如果，進程為了保護共用資料，得調用local_bh_disable();
  增加preempt_count:SOFTIRQ域的值，使!in_interrupt()失敗；
  3)tasklet-中斷共用資料：只能屏蔽中斷了吧
 
  附註:IN_INTERRUPT的作用怎麼看都覺得跟windows中的IRQL相似，等組織好語句，更新一篇IRQL相關日誌