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

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。

其他回答

“二进制信号量”是一种编程语言规避使用«信号量»,如«互斥量»。显然有两个非常大的区别:

你称呼他们的方式。 标识符的最大长度。

它们的同步语义非常不同:

互斥对象允许对给定资源的序列化访问,即多个线程等待一个锁,一次一个,正如前面所说,线程拥有锁,直到锁完成:只有这个特定的线程可以解锁它。 二进制信号量是一个值为0和1的计数器:任务阻塞在它上,直到任何任务执行sem_post。信号量宣布资源可用,并提供等待机制,直到发出可用信号。

因此,可以将互斥锁视为在任务之间传递的令牌,将信号量视为交通红灯(它向某人发出信号,表示可以继续进行)。

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.

虽然二进制信号量可以用作互斥量,但互斥量是一个更具体的用例,因为只有锁定了互斥量的进程才应该解锁它。这种所有权限制使我们有可能对以下情况提供保护:

意外释放 递归死锁 任务死亡死锁

这些限制并不总是存在,因为它们降低了速度。在代码开发期间,您可以暂时启用这些检查。

例如,你可以在互斥锁中启用错误检查属性。错误检查互斥量返回EDEADLK,如果你试图锁定同一个互斥量两次,如果你解锁了一个不是你的互斥量,返回EPERM。

pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutexattr_t attr;
pthread_mutexattr_init (&attr);
pthread_mutexattr_settype (&attr, PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP);
pthread_mutex_init (&mutex, &attr);

一旦初始化,我们可以将这些检查放在我们的代码中,就像这样:

if(pthread_mutex_unlock(&mutex)==EPERM)
 printf("Unlock failed:Mutex not owned by this thread\n");

最好的解决方案

唯一的区别是

1.互斥锁-> lock和unlock属于锁定互斥锁的线程。

2.信号量->没有所有权,即;如果一个线程调用semwait(s),任何其他线程都可以调用sempost(s)来移除锁。