一、什麼是互斥鎖

1、概念

互斥鎖（Mutex）是在原子操作API的基礎上實現的訊號量行為。互斥鎖不能進行遞迴鎖定或解鎖，能用於互動上下文但是不能用於中斷上下文，同一時間只能有一個任務持有互斥鎖，而且只有這個任務可以對互斥鎖進行解鎖。當無法獲取鎖時，執行緒進入睡眠等待狀態。

互斥鎖是訊號量的特例。訊號量的初始值表示有多少個任務可以同時訪問共享資源，如果初始值為1，表示只有1個任務可以訪問，訊號量變成互斥鎖（Mutex）。但是互斥鎖和訊號量又有所區別，互斥鎖的加鎖和解鎖必須在同一執行緒裡對應使用，所以互斥鎖只能用於執行緒的互斥；訊號量可以由一個執行緒釋放，另一個執行緒得到，所以訊號量可以用於執行緒的同步。

2、資料結構

結構體成員說明：

1、atomic_t count;

指示互斥鎖的狀態：1 沒有上鎖，可以獲得；0 被鎖定，不能獲得。初始化為沒有上鎖。

2、spinlock_t wait_lock;

等待獲取互斥鎖中使用的自旋鎖。在獲取互斥鎖的過程中，操作會在自旋鎖的保護中進行。初始化為為鎖定。

3、struct list_head wait_list;

等待互斥鎖的程序佇列。

二、如何使用互斥鎖

1、初始化

mutex_init(&mutex); //動態初始化互斥鎖

DEFINE_MUTEX(mutexname); //靜態定義和初始化互斥鎖

2、上鎖

void mutex_lock(struct mutex *lock);

無法獲得鎖時，睡眠等待，不會被訊號中斷。

int mutex_trylock(struct mutex *lock);

此函式是 mutex_lock()的非阻塞版本，成功返回1，失敗返回0。

int mutex_lock_interruptible(struct mutex *lock);

和mutex_lock()一樣，也是獲取互斥鎖。在獲得了互斥鎖或進入睡眠直到獲得互斥鎖之後會返回0。如果在等待獲取鎖的時候進入睡眠狀態收到一個訊號(被訊號打斷睡眠)，則返回_EINIR。

3、解鎖

void mutex_unlock(struct mutex *lock);

三、什麼時候使用互斥鎖

1、互斥鎖和訊號量比較

a、互斥鎖功能上基本與二元訊號量一樣，但是互斥鎖佔用空間比訊號量小，執行效率比訊號量高。所以，如果要用於執行緒間的互斥，優先選擇互斥鎖。

2、互斥鎖和自旋鎖比較

a、互斥鎖在無法得到資源時，核心執行緒會進入睡眠阻塞狀態，而自旋鎖處於忙等待狀態。因此，如果資源被佔用的時間較長，使用互斥鎖較好，因為可讓CPU排程去做其它程序的工作。

b、如果被保護資源需要睡眠的話，那麼只能使用互斥鎖或者訊號量，不能使用自旋鎖。而互斥鎖的效率又比訊號量高，所以這時候最佳選擇是互斥鎖。

c、中斷裡面不能使用互斥鎖，因為互斥鎖在獲取不到鎖的情況下會進入睡眠，而中斷是不能睡眠的。