Linux的中斷可以嵌套嗎？

  • 2019 年 11 月 11 日
  • 筆記

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問答

問：Linux的中斷可以嵌套嗎？

答：以前是可以嵌套的，現在不可以！

歷史

早前的Linux內核版本，中斷分為兩種：

快中斷，申請的時候帶IRQF_DISABLED標記，在IRQ HANDLER裡面不允許新的中斷進來;

慢中斷，申請的時候不帶IRQF_DISABLED標記，在IRQ HANDLER裡面允許新的其他中斷嵌套進來。

老的Linux內核中，如果一個中斷服務程式不想被別的中斷打斷，我們能看到這樣的程式碼：

request_irq(FLOPPY_IRQ, floppy_interrupt,  -                       IRQF_DISABLED, "floppy", NULL)

現在

在2010年如下的commit中，IRQF_DISABLED被作廢了：

https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=e58aa3d2d0cc

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它的commit log清晰地解釋中斷嵌套可能引入的一些risk，比如stack溢出等。也就是說，從這個commit開始，實際Linux已經不再支援中斷的嵌套, 也沒有快慢中斷的概念了，IRQF_DISABLED標記也作廢了。在IRQ HANDLER裡面，無論一個中斷設置還是不設置IRQF_DISABLED, 內核都不會開啟CPU對中斷的響應：

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這個作廢的IRQF_DISABLED標記，在內核已經沒有任何的意義了。後來，這個標記本身，在內核裡面也被刪除了，徹底成為過往：

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硬體

中斷髮生後，一般硬體會自動屏蔽CPU對中斷的響應，而軟體層面上，直到IRQ HANDLER做完，才會重新開啟中斷。比如，對於ARM處理器而言，exception進來的時候，硬體都會自動屏蔽中斷：

也就是說，當ARM處理器收到中斷的時候，它進入中斷模式，同時ARM處理器的CPSR暫存器的IRQ位會被硬體設置為屏蔽IRQ。

Linux內核會在如下2個時候重新開啟CPSR對IRQ的響應：

  1. 從IRQ HANDLER返回中斷底半部的SOFTIRQ
  2. 從IRQ HANDLER返回一個執行緒上下文

從1大家可以看出，SOFTIRQ裡面是可以響應中斷的。

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