Linux 內核中最常見的鎖是自旋鎖。自旋鎖是一種最多可以由一個執行線程持有的鎖。如果執行線程在競爭(已持有)時嘗試獲取自旋鎖，則線程繁忙循環自旋等待鎖變得可用。如果鎖沒有被爭用，線程可以立即獲取鎖并繼續。旋轉可防止多個執行線程在任何時候進入臨界區。請注意，可以在多個位置使用同一個鎖，因此可以保護和同步對給定數據結構的所有訪問。

回到上一章的門和鑰匙類比，自旋鎖類似于坐在門外，等待里面的人出來遞給你鑰匙。如果你走到門口，里面沒有人，你可以拿鑰匙進入房間。如果您到達門口并且有人正在里面，您必須在外面等待鑰匙，有效地反復檢查它的存在。房間空了，你可以拿鑰匙進去。多虧了鑰匙(讀：自旋鎖)，房間內(讀：臨界區)同時只允許一個人(讀：執行線程)進入。

競爭自旋鎖導致線程在等待鎖變為可用時自旋(實質上是浪費處理器時間)這一事實很重要。這種行為是自旋鎖的關鍵。它不是明智的做法是長時間持有自旋鎖。這就是自旋鎖的本質：一個輕量級的單持有人鎖，應該在短時間內持有。爭用鎖時的另一種行為是將當前線程置于睡眠狀態，并在它可用時將其喚醒。然后處理器可以關閉并執行其他代碼。這會產生一些開銷，最明顯的是切換出和切換回阻塞線程所需的兩個上下文切換，這肯定比用于實現自旋鎖的幾行代碼要多得多。因此，保持自旋鎖的時間少于兩次上下文切換的持續時間是明智的。因為我們大多數人都有比測量上下文切換更好的事情要做，所以盡量縮短鎖定時間。

自旋鎖依賴于體系結構并在匯編中實現。與架構相關的代碼在<asm/spinlock.h>中定義。實際可用的接口在<linux/spinlock.h>中定義。自旋鎖的基本用途是

spinlock_t mr_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED；
自旋鎖（&mr_lock）；
/* 臨界區 */
自旋解鎖（&mr_lock）；

鎖最多只能由一個執行線程同時持有。因此，一次只允許一個線程進入臨界區。這為多處理機器上的并發提供了所需的保護。在單處理器機器上，鎖編譯掉并且不存在。它們只是充當禁用和啟用內核搶占的標記。如果內核搶占關閉，鎖會完全編譯掉。

自旋鎖可用于中斷處理程序，而信號量不能使用，因為它們處于休眠狀態。如果在中斷處理程序中使用了鎖，您還必須在獲得鎖之前禁用本地中斷(當前處理器上的中斷請求)。否則，中斷處理程序可能會在持有鎖時中斷內核代碼并嘗試重新獲取鎖。中斷處理程序旋轉，等待鎖變得可用。然而，鎖持有者在中斷處理程序完成之前不會運行。這是上一章討論的雙重獲取死鎖的一個例子。請注意，您只需要在當前處理器。如果一個中斷發生在不同的處理器上，并且它在同一個鎖上旋轉，它不會阻止鎖持有者(它在不同的處理器上)最終釋放鎖。

內核提供了一個方便地禁用中斷和獲取鎖的接口。用法是

spinlock_t mr_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED；
無符號長標志；
spin_lock_irqsave(&mr_lock, flags);
/* 臨界區 ... */
spin_unlock_irqrestore(&mr_lock, flags);

例程spin_lock_irqsave()保存中斷的當前狀態，在本地禁用它們，然后獲得給定的鎖。相反，spin_unlock_irqrestore()解鎖給定的鎖并將中斷返回到它們之前的狀態。這樣，如果中斷最初被禁用，您的代碼不會錯誤地啟用它們，而是保持禁用它們。請注意，flags變量似乎是按值傳遞的。這是因為鎖定例程部分實現為宏。

在單處理器系統上，前面的示例仍然必須禁用中斷以防止中斷處理程序訪問共享數據，但鎖定機制已被編譯掉。鎖定和解鎖也分別禁用和啟用內核搶占。如果大家想了解更多相關知識，不妨來關注一下動力節點的Linux教程，里面還有更豐富的知識等著大家去學習，相信對大家一定會有所幫助的。