核心自旋鎖（spinlock）

核心裡的兩個 CPU 核心可能同時試圖碰觸同一個資料結構，沒有協調它們就會把它弄壞。一把鎖讓其中一個等待，另一個幹活。自旋鎖是核心裡最簡單的一種鎖：當一個核心因另一個核心持有而拿不到鎖時，它不去睡眠——它就自旋，待在一個緊密的迴圈裡不斷重新檢查那把鎖，直到它變空閒，然後一把抓住。這就是忙碌等待：燒掉 CPU 週期，除了等待之外什麼有用的事都不做。

自旋聽起來浪費，對於長時間的等待確實如此——但它對非常短的臨界區間恰恰正確，因為它避開了把工作放去睡眠、稍後再喚醒的負擔。如果鎖只會被持有寥寥幾條指令，自旋幾個週期遠比一次上下文切換便宜。不過，自旋鎖存在更深的理由是：它是中斷上下文裡唯一可用的鎖，那裡根本不能睡眠。一個需要保護共享資料的上半部中斷處理常式或 softirq 別無選擇：它必須用自旋鎖，因為會睡眠的替代品（互斥鎖）在沒有工作可放去睡的地方是被禁止的。

以下是你絕不可違反的規則，也是關於自旋鎖最重要的記憶點：持有自旋鎖時你不可睡眠。想像你持有一把自旋鎖，然後做了某件會阻塞的事——持有者現在睡著了、不在跑，而另一個核心永遠自旋著等待一把永遠不會被釋放的鎖，因為持有者無法醒來釋放它。這是一個能凍結機器的死結。所以自旋鎖下的程式碼必須短、不可呼叫任何可能睡眠的東西（不可有會睡眠的記憶體配置、不可有可能出錯而阻塞的 copy_from_user、不可有互斥鎖），而在單處理器上它通常還會停用搶占（有時還停用中斷），使持有者不致在區段中途被排程走。當工作可能需要睡眠時，你改用互斥鎖，而非自旋鎖。