linux - 用户空间进程和中断上下文代码之间的同步

Question

最近我参加了几个面试。在提出的所有内核问题中，有一个具体问题我找不到令人信服的答案。

在用户空间进程和中断上下文函数之间共享数据时，您将如何使用不同的同步技术？我的回答是:

在中断上下文代码中:

1. do *spin_lock_irqsave*
2. access data buffer which is shared between user space app and kernel
3. do *spin_lock_irqrestore*

那么这不是令人信服的答案。我是否必须在所有数据访问实例中执行 irqsave 和 irqrestore ？

Answer 1

您不能直接将数据从中断上下文传输到用户空间上下文。在中断过程中没有过程信息，因此您不知道将数据发送到哪里。您需要使用来自内核空间的中间进程上下文。

现在，回答这个问题。在您的设备数据中，您将有一个缓冲区，您将在其中存储来自中断上下文的数据。您需要使用自旋锁保护您的数据，但不使用 irqsave/irqrestore 部分。因为您处于中断上下文中。

然后，您的设备将为用户空间提供一种获取此数据的方法。通过字符设备或 netlink 套接字或 ioctl 调用或任何其他方法，由您决定。当用户空间需要此数据时，您将 memcpy 从设备缓冲区到用户空间缓冲区。但是您将使用 spin_lock_irqsave/spin_lock_irqrestore 对来保护设备缓冲区，因为您不希望中断代码死锁。

当用户空间使用上述方法之一时(char device read, netlink socket, ioctl call, ...)内核负责提供锁定机制但是用于用户空间和进程之间的接口(interface)。