linux - 为什么在中断中使用 mutex_trylock 不安全？

Question

Robert Love 的 Linux Kernel Development 指出:

A mutex cannot be acquired by an interrupt handler or bottom half, even with mutex_trylock()

在 http://landley.net/kdocs/htmldocs/kernel-locking.html , 它提到了

mutex_trylock() does not suspend your task but returns non-zero if it could lock the mutex on the first try or 0 if not. This function cannot be safely used in hardware or software interrupt contexts despite not sleeping.

不明白为什么不能在不休眠的情况下使用？

Answer 1

想象一下，如果您有一个平台，其原生的低级原始互斥体没有“尝试锁定”操作。在这种情况下，要实现这样的高级互斥锁，您必须使用条件变量和受低级互斥锁保护的 bool 值“已锁定”以指示高级互斥锁已锁定。

因此可以使用低级原始互斥锁(不支持“trylock”操作)来实现可等待互斥锁来实现高级互斥锁(支持)。 “高级互斥量”可以只是受低级互斥量保护的 bool 值。

根据该设计，mutex_lock 将按如下方式实现:

1. 获取低级互斥量(这是对原语、实现互斥量的真正锁定操作)。
2. 如果持有高级互斥量，则执行条件等待高级互斥量。
3. 获取高级互斥锁(只是 locked = true;)。
4. 释放低级互斥量。

mutex_unlock 的实现如下:

1. 获取低级互斥量。
2. 释放高级互斥量(只是locked = false;)
3. 向条件变量发出信号。
4. 释放低级互斥量。

在这种情况下，mutex_trylock 将按如下方式实现:

1. 获取低级互斥量。
2. 检查是否持有高级互斥量。
3. 如果是，释放低级互斥量并返回失败。
4. 获取高级互斥量。
5. 释放低级互斥量。
6. 返回成功。

想象一下，如果我们在第 2 步之后但在第 3 步之前被打断。