自旋鎖和訊號量區別

在驅動程式中，當多個線程同時訪問相同的資源時（驅動程式中的全域變數是一種典型的共用資源），可能會引發"競態"，因此我們必須對共用資源進行並發控制。Linux核心中解決並發控制的最常用方法是自旋鎖與訊號量（絕大多數時候作為互斥鎖使用）。

　　自旋鎖與訊號量"類似而不類"，類似說的是它們功能上的相似性，"不類"指代它們在本質和實現機理上完全不一樣，不屬於一類。

　　自旋鎖不會引起調用者睡眠，如果自旋鎖已經被別的執行單元保持，調用者就一直迴圈查看是否該自旋鎖的保持者已經釋放了鎖，"自旋"就是"在原地打轉"。而訊號量則引起調用者睡眠，它把進程從運行隊列上拖出去，除非獲得鎖。這就是它們的"不類"。

　　但是，無論是訊號量，還是自旋鎖，在任何時刻，最多隻能有一個保持者，即在任何時刻最多隻能有一個執行單元獲得鎖。這就是它們的"類似"。

　　鑒於自旋鎖與訊號量的上述特點，一般而言，自旋鎖適合於保持時間非常短的情況，它可以在任何上下文使用；訊號量適合於保持時間較長的情況，會只能在進程上下文使用。如果被保護的共用資源只在進程上下文訪問，則可以以訊號量來保護該共用資源，如果對共用資源的訪問時間非常短，自旋鎖也是好的選擇。但是，如 果被保護的共用資源需要在中斷上下文訪問（包括底半部即中斷處理控制代碼和頂半部即非強制中斷），就必須使用自旋鎖。

區別總結如下：

   1、由於爭用訊號量的進程在等待鎖重新變為可用時會睡眠，所以訊號量適用於鎖會被長時間持有的情況。

   2、相反，鎖被短時間持有時，使用訊號量就不太適宜了，因為睡眠引起的耗時可能比鎖被佔用的全部時間還要長。

   3、由於執行線程在鎖被爭用時會睡眠，所以只能在進程上下文中才能擷取訊號量鎖，因為在中斷上下文中（使用自旋鎖）是不能進行調度的。

   4、你可以在持有訊號量時去睡眠（當然你也可能並不需要睡眠），因為當其它進程試圖獲得同一訊號量時不會因此而死結，（因為該進程也只是去睡眠而已，而你最終會繼續執行的）。

   5、在你佔用訊號量的同時不能佔用自旋鎖，因為在你等待訊號量時可能會睡眠，而在持有自旋鎖時是不允許睡眠的。

   6、訊號量鎖保護的臨界區可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，因為阻塞意味著要進行進程的切換，如果進程被切換出去後，另一進程企圖擷取本自旋鎖，死結就會發生。

   7、訊號量不同於自旋鎖，它不會禁止核心搶佔（自旋鎖被持有時，核心不能被搶佔），所以持有訊號量的代碼可以被搶佔，這意味著訊號量不會對調度的等待時間帶來負面影響。
　　除了以上介紹的同步機制方法以外，還有BKL（大核心鎖），Seq鎖等。

　　BKL是一個全域自旋鎖，使用它主要是為了方便實現從Linux最初的SMP過度到細粒度加鎖機制。

　　Seq鎖用於讀寫共用資料，實現這樣鎖只要依靠一個序列計數器。

PS： 試圖遞迴地獲得自旋鎖必然會引起死結，申請這個資源的進程不停地瘋狂“自旋”,也無法獲得資源。

以上轉自：http://www.cnblogs.com/iceocean/articles/1610192.html