Question #
原子操作只适合于单体变量，如整数。操作系统的数据结构有的可能有几百字节大小，其中可能包含多种不同的基本数据类型。这显然用原子操作无法解决。下面，我们就要写代码实现关闭开启、中断了，x86 CPU 上关闭、开启中断有专门的指令，即 cli、sti 指令，它们主要是对 CPU 的 eflags 寄存器的 IF 位（第 9 位）进行清除和设置，CPU 正是通过此位来决定是否响应中断信号。
正确的关闭和打开中断的方式是怎样的？
Answer #
在关闭中断函数中先保存 eflags 寄存器，然后执行 cli 指令，在开启中断函数中直接恢复之前保存的 eflags 寄存器就行了，具体代码如下。
typedef u32_t cpuflg_t;
static inline void hal_save_flags_cli(cpuflg_t* flags)
{
__asm__ __volatile__(
"pushfl \t\n" //把eflags寄存器压入当前栈顶
"cli \t\n" //关闭中断
"popl %0 \t\n"//把当前栈顶弹出到flags为地址的内存中
: "=m"(*flags)
:
: "memory"
);
}
static inline void hal_restore_flags_sti(cpuflg_t* flags)
{
__asm__ __volatile__(
"pushl %0 \t\n"//把flags为地址处的值寄存器压入当前栈顶
"popfl \t\n" //把当前栈顶弹出到eflags寄存器中
:
: "m"(*flags)
: "memory"
);
}
从上面的代码中不难发现，硬件工程师早就想到了如何解决在嵌套函数中关闭、开启中断的问题：pushfl 指令把 eflags 寄存器压入当前栈顶，popfl 把当前栈顶的数据弹出到 eflags 寄存器中。
hal_restore_flags_sti() 函数的执行，是否开启中断完全取决于上一次 eflags 寄存器中的值，并且 popfl 指令只会影响 eflags 寄存器中的 IF 位。这样，无论函数嵌套调用多少层都没有问题。