Итак, хочется иметь механизм, аналогичный Mutex, но при этом использовать этот механизм в прерываниях. Как говорится, здоровый сон всегда на пользу, и вот какая идея у меня родилась: почему бы не привести ситуацию, когда к ресурсу обращаются задача и прерывание, к ситуации с двумя прерываниями.

В чём суть? Да в том, что прерывание, вызываемое через interrupt gate, обладает свойством атомарности на процессоре. То есть, не произойдёт никаких других прерываний от внешних устройств, пока сброшен флаг IF (ситуации с исключениями в расчёт не берём).
Ситуацию с прерываниями мы научились решать. Если вектор прерывания доставляется всем процессорам, то чтобы заставить его обработать только один процессор, необходимо воспользоваться Try-Lock конструкцией:

в обработчике прерываний:
TMutex Mutex;

interrupt_handler:
  if (Mutex.TryLock()) // Защита от запуска обработчика на других процессорах
  {
    // Обработчик прерывания
    Mutex.Unlock(); // Разблокировка мьютекса
  }

Таким образом, код обработчика выполняется тем процессором, который первым смог захватить объект Mutex (напомню, метод TryLock() — это блокировка без ожидания. То есть, если не удалось заблокировать мьютекс, то сразу же функция возвращает false, удалось — true).

Хорошо. Теперь необходимо решить обратную задачу. Необходимо параллельный код превратить в последовательный. Для этого достаточно воспользоваться некоторой модификацией приведённой ранее схемы.

В данном случае надо уже использовать не попытку блокировки ресурса, а уже полноценную блокировку с ожиданием, но при этом гарантировать, что обработчик и задача будут вызываться на разных процессорах. Осуществить это можно, как я уже говорил, сведя задачу к обработчику прерывания. А отличие между ними очень небольшое: в обработчике флаг IF сброшен, а в задаче — установлен. Поэтому код блокировки ресурса задачей надо обернуть в CLI + STI блок.

Итого получим асимметричную схему блокировки объекта Mutex1:
в обработчике прерывания:
  if (Mutex.TryLock()) // Защита от запуска обработчика на других процессорах
  {
    // Обработчик прерывания
    Mutex1.Lock();
    // Код, использующий общие данные, требующие блокировки
    Mutex1.Unlock(); // Разблокировка мьютекса блокировки данных

    Mutex.Unlock(); // Разблокировка мьютекса прерываний
  }
в задаче:
  _asm cli; // Запрещение прерываний, мы как бы в обработчике
  Mutex1.Lock();
  // Код, использующий общие данные, требующие блокировки
  Mutex1.Unlock(); // Разблокировка мьютекса блокировки данных
  _asm sti; // Разрешение прерываний, мы как бы вышли из обработчика

Вот, в принципе, и всё решение, которое гарантирует, что:
1. Обработчик прерывания и задача будут выполняться одновременно на разных процессорах.
2. Код доступа к общим данным будет выполняться последовательно в зависимости от того, кто первым захватил ресурс.

UPD:
Соответственно, всё это выполняется в Kernel Mode (ring 0), а для асимметричной блокировки можно написать отдельный специальный класс блокировки.