什么是Mutex

mutex可视作是spinlock的可睡眠版本，同样是线程无法继续向前执行，但spinlock是"spin"，导致该CPU上无法发生线程切换，而mutex是"block"（我们通常翻译成「阻塞」），可以发生线程切换，让所在CPU上的其他线程继续执行。阻塞既可以发生在线程试图获取mutex时，也可以发生在线程持有mutex时。

实现

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struct mutex{
	atomic_long_t owner;
	spinlock_t wait_lock;
	struct list_head wait_list ;
};

简单地说就是一个spinlock搭配一个代表等待队列的双向链表"wait_list"，外加一个记录mutex生命周期的状态变化的"owner"。没有线程持有mutex时，“owner"的值为0，有线程持有时，需将"owner"转换为指向该线程的"task_struct"的指针，（这里直接引用了引文2的中原话）。

加锁

线程试图加锁的调用是mutex_lock_interruptible()，该调用替代了mutex_lock() ，实现可以被信号打断的设计。

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int __sched mutex_lock_interruptible(struct mutex *lock)
{     
	might_sleep();     
	/* fast path */     
	if (__mutex_trylock_fast(lock))          
		return 0;     
	/* slow path */     
	return __mutex_lock_interruptible_slowpath(lock);
}

如果mutex没有被持有，通过fast path 直接持有
如果mutex已经被持有，线程被存放到wait_list 中等待mutex的释放，进入slow path

乐观锁的优化

进入wait_list 后，等待锁释放后被再次唤醒，会发生两次上下文切换乐观锁（optimistic spinning）认为，如果目前在mutex的持有者在执行，临界区的执行一般是比较简单，那么我就不进入睡眠，像spinlock一样等待锁的释放，这样一定比睡眠后再唤醒的速度要快。

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struct optimistic_spin_node {
    struct optimistic_spin_node *next, *prev;//spinner本身也成为一个list，加大了维护的成本
    int locked; /* 1 if lock acquired */
    int cpu; /* encoded CPU # + 1 value */};struct optimistic_spin_queue {
    /* Stores an encoded value of the CPU # of the tail node in the queue */
    atomic_t tail;
};

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mutex_optimistic_spin(struct mutex *lock, struct mutex_waiter *waiter, ...)
{
    if (!mutex_can_spin_on_owner(lock))
        goto fail;

    osq_lock(&lock->osq)
    ...
}

int mutex_can_spin_on_owner(struct mutex *lock)
{
    if (need_resched())//确定没有更高优先级的任务才能称为spinner
        return 0;
    ...
}