Question

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interrupt_flag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以表明它已完成。

如果是，我需要使用哪种形式的spin_lock()？我认为spin_lock_irq()是合适的，但是当我尝试这个时，我收到了关于启用中断的IRQ处理程序的警告。

没有wait_event_interruptible评估interrupt_flag != 0条件吗？这意味着锁定应该在读取标志时保持，对吗？

Answer 1

是的，你需要一把锁。使用给定的示例（使用int并且未提及特定的arch），访问interrupt_flag时可能会中断进程上下文。从IRQ返回后，它可能会继续，interrupt_flag可能会处于不一致状态。

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;
}

恕我直言，代码必须在不做任何与拱形或编译器相关的假设的情况下编写（如Gil Hamilton回答中的＆＃39;正确对齐的整数）。

现在，如果我们可以更改代码并使用atomic_t而不是int标志，那么就不需要锁定。

Answer 2

在给出的示例中不需要锁定。在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。请参阅本文档中标题为“睡眠和唤醒功能”的部分：https://www.kernel.org/doc/Documentation/memory-barriers.txt

在添加锁之前，请考虑受保护的内容。如果您要设置两个或多个单独的数据，并且需要确保另一个cpu / core没有看到不完整的中间状态（在您启动之后但在完成之前），则通常需要锁定。在这种情况下，保护标志值的存储/加载没有意义，因为正确对齐的整数的存储和加载总是原子的。

因此，根据您的驱动程序正在执行的操作，您很可能需要锁定，但您提供的代码段不需要锁定。

这个Linux设备驱动程序代码中是否需要一个螺旋锁？

2 个答案: