深入Linux内核架构笔记（同步）

内核可以不受限制地访问整个地址空间。在多处理器系统上（或类似地，在启用了内核抢占的单 处理器系统上，可参见第2章），这会引起一些问题。如果几个处理器同时处于核心态，则理论上它们可以同时访问同一个数据结构

内核为此提供了各种锁选项，分别优化不同的内核数据使用模式。

 原子操作：这些是最简单的锁操作。它们保证简单的操作，诸如计数器加1之类，可以不中断 地原子执行。即使操作由几个汇编语句组成，也可以保证。

 自旋锁：这些是最常用的锁选项。它们用于短期保护某段代码，以防止其他处理器的访问。 在内核等待自旋锁释放时，会重复检查是否能获取锁，而不会进入睡眠状态（忙等待）。当然， 如果等待时间较长，则效率显然不高。

 信号量：这些是用经典方法实现的。在等待信号量释放时，内核进入睡眠状态，直至被唤醒。 唤醒后，内核才重新尝试获取信号量。互斥量是信号量的特例，互斥量保护的临界区，每次 只能有一个用户进入。

 读者/写者锁：这些锁会区分对数据结构的两种不同类型的访问。任意数目的处理器都可以对 数据结构进行并发读访问

原子操作

内核支持的所有处理器，都提供了原子执行此类操作的手段。一般说来，可使用特殊的锁指令 阻止系统中其他处理器工作，直至当前处理器完成下一个操作为止。也可以使用效果相同的等价机 制（IA-32系统上所需的指令实际上就称作lock）