自旋鎖-信号量-互斥體

linux核心中自旋鎖使用注意事項：

（1）.自旋鎖實際上是忙等鎖，當鎖不可用時，CPU一直循環執行“測試并裝置”該鎖直到可用而取得該鎖，CPU在等待自旋鎖時不做任何有用的工作，僅僅是等待。是以隻有在占用鎖的時間極短的情況下，使用自旋鎖才是合理的。當臨界區很大，或有共享裝置時候，需要較長時間占用鎖的時候，使用自旋鎖會降低系統的性能。

（2）自旋鎖可能導緻系統死鎖。引發這個問題最常見的情況是遞歸使用一個自旋鎖，即一個已經擁有了某個自旋鎖的CPU想第二次獲得這個自旋鎖，則該CPU将死鎖。

（3）自旋鎖鎖定期間不能調用可能引起程序排程的函數。如果程序獲得自旋鎖後再阻塞，如調用copy_from_user(),copy_to_user(),kmalloc(),和msleep等函數，則可能導緻核心的崩潰。

（4）在單核情況下程式設計的時候， 也應該認為自己的CPU是多核的，驅動特别強調跨平台。例如，在單CPU情況下，若中斷和程序可通路同一臨界區，程序裡調用spin_lock_irqsave（）是安全的，在中斷裡其實不調用spin_lock（）也是沒有問題的。因為spin_lockl_irqsave()可以保證這個CPU的中斷服務程式不可能執行。但是如果CPU變成多核，spin_lockl_irqsave()不能屏蔽另一外一個核的中斷，多以另外一個核就可能造成并發問題。是以無論如何，我們在中斷代碼服務程式裡也應該調用spin_lock（）。

Linux中使用信号量注意事項：

（1）.信号量不能使用在中斷上下文中，因為擷取信号量時，會導緻休眠。

與自旋鎖不同的是，當程序擷取不到信号量時，程序不會原地打轉而是進入休眠狀态。 

Linux中使用互斥體注意事項：

（1）.互斥體是程序級的，用于多個程序之間對資源的互斥，雖然也是在核心中，但是該核心執行路徑是以程序的身份，代表程序來争奪資源的。如果競争失敗，會發生程序上下文切換，目前程序進入睡眠，CPU将運作其他程序，鑒于程序上下文切換開銷也很大，是以隻有當程序占用CPU資源時間較長時，用互斥體才是比較好的選擇。

當所要保護的臨界區通路時間比較短時，用自旋鎖非常友善，因為他可以節省上下文切換的時間，但是CPU得不到自旋鎖會在那裡空轉，直到其他執行單元，解鎖為止，是以要求鎖不能在臨界區長時間停留，否則會降低系統的效率。

總結：1.當鎖不能被擷取到時，使用互斥體的開銷是程序上下文切換時間，使用自旋鎖的開銷是等待獲得自旋鎖（由臨界區執行時間決定）。若臨界區較小，宜使用自旋鎖，若臨界區較大，應該使用互斥體。

     2.互斥體所保護的臨界區可能包含可能引起阻塞的代碼，而自旋鎖則絕對要避免用來保護包含這樣代碼的臨界區，因為阻塞意味着要進行程序的切換，如果程序被切換出去後，另一個程序企圖擷取本自旋鎖，死鎖就會發生。

3.互斥體存在于程序上下文，是以如果被保護的共享資源需要在中斷或軟中斷情況下使用，則在互斥體和自旋鎖之間隻能選擇自旋鎖，如果一定要使用互斥體，則隻能通過mutex_trylock()方式進行，不能擷取就立即傳回以避免阻塞。