1.3 互斥机制

在Linux内核中几种不同的活动可能被相互打断；在多处理器环境下，不同的活动可以并行执行。在活动并行运行过程中，保持系统的稳定性和正确性是必须要解决的问题。

如果内核中的各活动相互独立，没有交叉访问，就不会引起任何问题。一旦几个活动要访问同一数据结构，如果不采取相应的保护机制，即使在单CPU的系统中都可能会引起预想不到的结果。

下面我们用一个实例来说明这个问题，系统中有两个活动A和B，都要访问同一个链表，将自己的数据skb_a和skb_b加入到链表中。活动A在执行过程中被活动B打断，活动B执行一段时间后，活动A恢复执行。图1-2给出了这两个活动执行结束后的结果。将skb_b加入到链表中的操作结果不正确。

图1-2 并发访问造成的问题

为了避免这类问题的发生，当几个活动需要同时操作同一个数据结构时（这段代码通常称为critical section），这种操作必须是原子操作。所谓原子操作，即整个操作过程不能被打断，操作的几个步骤以不可分的方式执行。

在网络实现代码中，互斥机制使用得非常广泛。在Linux系统的发展过程中，不断创建、优化了几种机制来实现代码执行的互斥。以下几节主要总结了用于网络子系统中的互斥机制，每一种互斥机制适于某些特定的执行环境。