二进制信号量和互斥量之间有区别吗?或者它们本质上是相同的?
当前回答
答案可能取决于目标操作系统。例如,我所熟悉的至少一个RTOS实现允许对单个OS互斥量进行多个连续的“get”操作,只要它们都来自同一个线程上下文中。在允许另一个线程获得互斥量之前,多个get必须被相等数量的put替换。这与二进制信号量不同,对于二进制信号量,无论线程上下文如何,一次只允许一个get。
这种互斥锁背后的思想是,通过一次只允许一个上下文修改数据来保护对象。即使线程获得了互斥量,然后调用进一步修改对象的函数(并在自己的操作周围获得/放置保护互斥量),这些操作仍然应该是安全的,因为它们都发生在单个线程下。
{
mutexGet(); // Other threads can no longer get the mutex.
// Make changes to the protected object.
// ...
objectModify(); // Also gets/puts the mutex. Only allowed from this thread context.
// Make more changes to the protected object.
// ...
mutexPut(); // Finally allows other threads to get the mutex.
}
当然,在使用此特性时,必须确保单个线程中的所有访问都是安全的!
我不确定这种方法有多普遍,或者它是否适用于我所熟悉的系统之外。有关这种互斥锁的示例,请参阅ThreadX RTOS。
其他回答
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。
除了互斥对象有一个所有者之外,这两个对象还可以针对不同的用途进行优化。互斥锁被设计为只保留很短的时间;违反这一点会导致糟糕的性能和不公平的调度。例如,一个正在运行的线程可能被允许获取一个互斥量,即使另一个线程已经被阻塞在这个线程上。信号量可以提供更多的公平性,或者可以使用几个条件变量强制实现公平性。
互斥对象有所有权,不像信号量。尽管在互斥量范围内的任何线程都可以获得一个未锁定的互斥量,并锁定对同一关键代码段的访问,但只有锁定了互斥量的线程才应该解锁它。
互斥锁只能由获得它的线程释放。 二进制信号量可以由任何线程(或进程)发出信号。
因此,信号量更适合于一些同步问题,如生产者-消费者。
在Windows上,二进制信号量更像事件对象而不是互斥对象。
互斥锁:假设我们有临界区线程T1想要访问它,然后按照以下步骤进行。 T1:
锁 使用临界区 解锁
二进制信号量:它基于信号等待和信号工作。 等待将“s”的值减少1,通常“s”的值初始化为值“1”, 信号(s)使“s”值加1。如果“s”值为1表示没有人在使用临界区,当“s”值为0时表示临界区正在使用。 假设线程T2正在使用临界区,那么它遵循以下步骤。 T2:
Wait (s)//最初的s值是1,调用Wait后,它的值减少了1,即0 利用临界区 信号(s) //现在s值增加,变成1
Main difference between Mutex and Binary semaphore is in Mutext if thread lock the critical section then it has to unlock critical section no other thread can unlock it, but in case of Binary semaphore if one thread locks critical section using wait(s) function then value of s become "0" and no one can access it until value of "s" become 1 but suppose some other thread calls signal(s) then value of "s" become 1 and it allows other function to use critical section. hence in Binary semaphore thread doesn't have ownership.
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