互斥锁控制对单个共享资源的访问。它提供了获取()对资源的访问并在完成后释放()资源的操作。

信号量控制对共享资源池的访问。它提供Wait()操作，直到池中的一个资源可用，并提供Signal()操作，当它返回池时。

当一个信号量保护的资源数量大于1时，它被称为计数信号量。当它控制一个资源时，它被称为布尔信号量。布尔信号量相当于互斥量。

因此，信号量是比互斥量更高级别的抽象。互斥锁可以用信号量来实现，但不能用信号量来实现。

二进制信号量和互斥量的区别: 所有权: 信号量甚至可以从非当前所有者发出信号(发布)。这意味着您可以简单地从任何其他线程发布，尽管您不是所有者。

信号量是进程中的公共属性，它可以简单地由非所有者线程发布。 请用粗体字标出这个区别，这意味着很多。

在窗口，差异如下所示。 MUTEX:成功执行等待的进程必须执行一个信号，反之亦然。二进制信号量:不同的进程可以在一个信号量上执行等待或信号操作。

它们不是一回事。它们有不同的用途! 虽然这两种类型的信号量都有一个满/空状态，并且使用相同的API，但它们的用法非常不同。

互斥信号量 互斥信号量用于保护共享资源(数据结构、文件等)。

互斥信号量由接收它的任务“拥有”。如果Task B尝试semGive一个当前由Task a持有的互斥锁，Task B的调用将返回一个错误并失败。

互斥对象总是使用以下顺序:

  - SemTake
  - Critical Section
  - SemGive

这里有一个简单的例子:

  Thread A                     Thread B
   Take Mutex
     access data
     ...                        Take Mutex  <== Will block
     ...
   Give Mutex                     access data  <== Unblocks
                                  ...
                                Give Mutex

二进制信号量 二进制信号量解决了一个完全不同的问题:

任务B被挂起等待某些事情发生(例如传感器被绊倒)。 传感器跳闸和中断服务程序运行。它需要通知任务的行程。 任务B应运行并对传感器跳闸采取适当的操作。然后继续等待。

   Task A                      Task B
   ...                         Take BinSemaphore   <== wait for something
   Do Something Noteworthy
   Give BinSemaphore           do something    <== unblocks

注意，对于二进制信号量，B获取信号量，a给出信号量是可以的。 同样，二进制信号量不能保护资源不被访问。信号量的给予和获取从根本上是分离的。 对于同一个任务来说，对同一个二进制信号量的给予和获取通常没有什么意义。

关于这个主题的好文章:

互斥量与信号量——第1部分:信号量 互斥量与信号量——第2部分:互斥量 互斥量与信号量——第3部分(最后一部分):互斥问题

来自第二部分:

The mutex is similar to the principles of the binary semaphore with one significant difference: the principle of ownership. Ownership is the simple concept that when a task locks (acquires) a mutex only it can unlock (release) it. If a task tries to unlock a mutex it hasn’t locked (thus doesn’t own) then an error condition is encountered and, most importantly, the mutex is not unlocked. If the mutual exclusion object doesn't have ownership then, irrelevant of what it is called, it is not a mutex.

互斥锁用于“锁定机制”。每次只有一个进程可以使用共享资源

而

信号量用于“信号机制” 比如“我完成了，现在可以继续了”