外观
临界区的嵌套使用
我们知道，在引入RTOS后，经常会遇到共享资源访问冲突的问题。对于这些问题，有时可以使用开关中断来进行保护，即进入临界区的时候关中断，退出的时候开中断。
但是，有时候会遇到下面这样的情况：
/* 全局共享变量 */
int shared_data_a = 0;
int shared_data_b = 0;
void func_b(void)
{
rt_base_t level;
level = rt_hw_interrupt_disable(); /* 关中断，保存之前的中断状态 */
shared_data_b++; /* 访问共享资源B */
rt_hw_interrupt_enable(level); /* 恢复之前的中断状态 */
}
void func_a(void)
{
rt_base_t level;
level = rt_hw_interrupt_disable(); /* 关中断，保存之前的中断状态 */
shared_data_a++; /* 访问共享资源A */
func_b(); /* 调用func_b，里面也有关中断 */
rt_hw_interrupt_enable(level); /* 恢复之前的中断状态 */
}可以看到，func_a()在调用rt_hw_interrupt_disable()关中断之后，调用了func_b()，而func_b()里面又关了一次中断，。
有的同学可能会疑问：这样嵌套使用会不会有问题？我将在这篇文章中详细进行分析说明。
临界区嵌套会有什么问题
我们可以结合下图来分析这段代码的执行过程。
func_a()首先调用rt_hw_interrupt_disable()关中断，之后访问shared_data_a，接着调用func_b()。接下来，func_b()也关了一次中断。等func_b()执行完，再调用rt_hw_interrupt_enable()开中断。 
你可能此时发现了问题：当回到func_a()后，继续访问共享资源时，中断是开启状态！
但是，如果你实际去运行这段代码，会发现实际上并没有这个问题，中断并不会在func_b()退出的时候打开。 这是为什么呢？
正确的处理方式
实际上，像RT-Thread这样的RTOS，在设计关中断和开中断接口的时候，就已经考虑到了嵌套的问题。
我们可以看一下这两个函数的声明，其代码如下：
rt_base_t rt_hw_interrupt_disable(void);
void rt_hw_interrupt_enable(rt_base_t level);具体来说，rt_hw_interrupt_disable()在关闭中断之前，会先把当前的中断状态（也就是中断是开着的还是已经关了）暂存起来，然后作为返回值（rt_base_t类型）。而rt_hw_interrupt_enable()接收一个参数level，用于将之前暂存的中断状态恢复回去。
如此一来，原先的问题就不复存在了。这里可以结合下图进行分析。 
func_a()调用rt_hw_interrupt_disable()时，函数将"中断是否开启"这个状态作为返回值，然后关掉中断。接着，func_b()开始执行时，中断是已经关闭的状态。当func_b()退出时，它使用自己保存的中断状态进行恢复，由于之前是"已经关闭的"，恢复后同样保持中断关闭状态。只有从func_a()退出时，中断才会恢复到开启状态。
只要每一层退出的时候都恢复到进入这一层之前的状态，使得只有最外层退出的时候才会真正把中断打开，整个嵌套的临界区就都受到了保护。如此一来，不管嵌套多少层，都不会出现之前上一小节中的问题。
RT-Thread中的实现
那么，如何实现中断状态的保存呢？这就跟具体的CPU体系架构有关。
以Cortex-M架构为例，PRIMASK寄存器中的最低位用于控制是否开启中断响应，当值为1时，表示关闭所有可屏蔽的中断，为0时表示打开中断。
了解了这些寄存器之后，我们来看RT-Thread的具体实现。开关中断的代码使用汇编语言编写，实现如下：
rt_hw_interrupt_disable PROC
EXPORT rt_hw_interrupt_disable
MRS r0, PRIMASK
CPSID I
BX LR
ENDP
rt_hw_interrupt_enable PROC
EXPORT rt_hw_interrupt_enable
MSR PRIMASK, r0
BX LR
ENDP这两段代码的实现很简单：
- rt_hw_interrupt_disable()：用MRS指令把PRIMASK寄存器的值读到r0（作为返回值），再用CPSID I关闭中断（修改PRIMASK）；
- rt_hw_interrupt_enable()：将传入的参数r0（也就是之前保存的中断状态）写回PRIMASK。
从上述代码可以看出，rt_hw_interrupt_enable()并不是字面意义上的"开启中断"，而是"恢复到关中断操作之前的状态"。
总结
当嵌套使用开关中断来保护临界区时，容易在内层函数退出时出现中断开启、破坏外层临界区的问题。
不过，好在RTOS通常采用"保存—恢复"机制：关中断时把当前的中断状态保存下来，开中断时把之前保存的状态恢复回去。如此一来，不管嵌套多少层都不会出问题。
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