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

互斥量和二进制信号量是相同的用法,但实际上,它们是不同的。

对于互斥锁,只有锁定了它的线程才能解锁它。如果有其他线程来锁定它,它将等待。

对于信号电话来说,情况就不是这样了。信号量没有与特定的线程ID绑定。

其他回答

互斥量是任何想要解决临界区问题的算法都必须遵循的标准,而二进制信号量本身是一个可以取0和1值的变量。

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。

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。

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.