Linux kernel 此Linux设备驱动程序代码中是否需要自旋锁？

以下Linux设备驱动程序代码是否安全，或者我是否需要使用自旋锁保护对

中断\u标志的访问

static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq_head);
static int interrupt_flag = 0;

static ssize_t my_write(struct file* filp, const char* __user buffer, size_t length, loff_t* offset)
{
   interrupt_flag = 0;   
   wait_event_interruptible(wq_head, interrupt_flag != 0);
}

static irqreturn_t handler(int irq, void* dev_id)
{
   interrupt_flag = 1;
   wake_up_interruptible(&wq_head);
   return IRQ_HANDLED;
}

基本上，我在
my_write（）
中启动一些事件，并等待中断指示它完成

如果是，我需要使用哪种形式的
spin\u lock（）
？我认为
spin\u lock\u irq（）
是合适的，但是当我尝试时，我得到了一个关于启用中断的irq处理程序的警告

不
wait\u event\u interruptable
评估
interrupt\u标志！=0
条件？这意味着锁应该在读取标志时保持，对吗？
是的，您需要一个锁。对于给定的示例（使用
int
且未提及特定的arch），在访问
interrupt\u标志时，可能会中断进程上下文。从IRQ返回后，它可能继续，并且
中断\u标志
可能处于不一致状态

试试这个：

static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq_head);
static int interrupt_flag = 0;
DEFINE_SPINLOCK(lock);

static ssize_t my_write(struct file* filp, const char* __user buffer, size_t length, loff_t* offset)
{
   /* spin_lock_irq() or spin_lock_irqsave() is OK here */
   spin_lock_irq(&lock);
   interrupt_flag = 0;
   spin_unlock_irq(&lock);

   wait_event_interruptible(wq_head, interrupt_flag != 0);
}

static irqreturn_t handler(int irq, void* dev_id)
{
   unsigned long flags;

   spin_lock_irqsave(&lock, flags);
   interrupt_flag = 1;
   spin_unlock_irqrestore(&lock, flags);

   wake_up_interruptible(&wq_head);
   return IRQ_HANDLED;
}

IMHO，代码必须在不做任何arch或编译器相关假设的情况下编写（如Gil Hamilton answer中的“正确对齐的整数”）

现在，如果我们可以更改代码并使用
atomic\u t
而不是
int
标志，那么就不需要锁。
在给出的示例中不需要锁。存储标志之后和加载之前需要内存屏障，以确保标志的可见性，但wait_event_*和wake_up_*函数提供了这些功能。请参阅本文档中标题为“睡眠和唤醒功能”的部分：

在添加锁之前，考虑正在保护的内容。通常，如果要设置两个或多个独立的数据段，并且需要确保另一个cpu/内核不会看到不完整的中间状态（在启动后但在完成之前），则需要锁定。在这种情况下，没有必要保护标志值的存储/加载，因为正确对齐的整数的存储和加载始终是原子的
因此，根据驱动程序正在执行的其他操作，很可能确实需要锁，但您提供的代码段不需要锁。
试试
spin\u lock\u irqsave（）
它几乎肯定需要保护。但是，如果没有更多信息，就无法确定旋转锁或不同的锁定机制是否最合适。为什么？锁可以防止什么竞争？Linux内核运行的体系结构中没有在文件范围内声明int变量会导致未对齐的变量，也没有对对齐int的访问不是原子的体系结构。参考“正确对齐整数的存储和加载始终是原子的”部分，如果没有
wait.*
和
wake.*
函数，这是否意味着在进程上下文和内核上下文之间共享
int
时不需要锁定？SMP呢？没错。如果您只共享一个int，则不需要锁。SMP不会改变这一点。假设var为0。假设core0在某个点将var设置为1。假设core1正在查看var。在任何时间点，core1都会将var视为0（更改前）或1（更改后）。在设置（或检查）锁的周围抓住锁并不会改变这一点。core1仍然可以看到0或1。锁定无法完成任何事情。我同意这对大多数拱门来说是正确的。我浏览了
atomic\u t
（它只是
int
的包装）和
atomic\u set（）
。在几乎所有ARCH上，
atomic_set（）
是一个直接将内部
int
设置为所需值的宏。除了sparc、parisc和metag之外，在sparc、parisc和metag上，此操作受锁保护，有时禁用irq（例如，请参阅arch/sparc/lib/atomic32.c）。我不确定这种保护的原因，但我想这使你的答案对所有的执政官都是正确的，除了那三个。还是我错过了什么？谢谢。这样做是为了在不在硬件中实现它的架构上更好地处理其他“原子”操作（如atomic_xchg）。例如，如果您想将一个值设置为1，但前提是该值当前不是零（例如），并且您没有像Intel（或其他等效机制，如LL/SC）那样的原子XCHG指令，则自旋锁是实现这一点的一种方法，但您必须确保原子_集也拥有锁。有关示例，请参见metag拱门中原子_集的注释。这是一系列相关操作，不得以中间状态出现。