实现¶
互斥锁由“struct mutex”表示，在include/linux/mutex.h中定义，并在
kernel/locking/mutex.c中实现。这些锁使用一个原子变量（->owner）来跟踪
它们生命周期内的锁状态。字段owner实际上包含的是指向当前锁所有者的
struct task_struct * 指针，因此如果无人持有锁，则它的值为空（NULL）。
由于task_struct的指针至少按L1_CACHE_BYTES对齐，低位（3）被用来存储额外
的状态（例如，等待者列表非空）。在其最基本的形式中，它还包括一个等待队列和
一个确保对其序列化访问的自旋锁。此外，CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER=y的
系统使用一个自旋MCS锁（->osq，译注：MCS是两个人名的合并缩写），在下文的
（ii）中描述。
准备获得一把自旋锁时，有三种可能经过的路径，取决于锁的状态：
快速路径：试图通过调用cmpxchg()修改锁的所有者为当前任务，以此原子化地
获取锁。这只在无竞争的情况下有效（cmpxchg()检查值是否为0，所以3个状态
比特必须为0）。如果锁处在竞争状态，代码进入下一个可能的路径。
中速路径：也就是乐观自旋，当锁的所有者正在运行并且没有其它优先级更高的
任务（need_resched，需要重新调度）准备运行时，当前任务试图自旋来获得
锁。原理是，如果锁的所有者正在运行，它很可能不久就会释放锁。互斥锁自旋体
使用MCS锁排队，这样只有一个自旋体可以竞争互斥锁。
MCS锁（由Mellor-Crummey和Scott提出）是一个简单的自旋锁，它具有一些
理想的特性，比如公平，以及每个CPU在试图获得锁时在一个本地变量上自旋。
它避免了常见的“检测-设置”自旋锁实现导致的（CPU核间）缓存行回弹
（cacheline bouncing）这种昂贵的开销。一个类MCS锁是为实现睡眠锁的
乐观自旋而专门定制的。这种定制MCS锁的一个重要特性是，它有一个额外的属性，
当自旋体需要重新调度时，它们能够退出MCS自旋锁队列。这进一步有助于避免
以下场景：需要重新调度的MCS自旋体将继续自旋等待自旋体所有者，即将获得
MCS锁时却直接进入慢速路径。
慢速路径：最后的手段，如果仍然无法获得锁，该任务会被添加到等待队列中，
休眠直到被解锁路径唤醒。在通常情况下，它以TASK_UNINTERRUPTIBLE状态
阻塞。
虽然从形式上看，内核互斥锁是可睡眠的锁，路径(ii)使它实际上成为混合类型。通过
简单地不中断一个任务并忙着等待几个周期，而不是立即睡眠，这种锁已经被认为显著
改善一些工作负载的性能。注意，这种技术也被用于读写信号量（rw-semaphores）。