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
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)。
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。
既然上面的答案都不能消除困惑,这里有一个答案可以消除我的困惑。
Strictly speaking, a mutex is a locking mechanism used to synchronize access to a resource. Only one task (can be a thread or process based on OS abstraction) can acquire the mutex. It means there will be ownership associated with mutex, and only the owner can release the lock (mutex). Semaphore is signaling mechanism (“I am done, you can carry on” kind of signal). For example, if you are listening songs (assume it as one task) on your mobile and at the same time your friend called you, an interrupt will be triggered upon which an interrupt service routine (ISR) will signal the call processing task to wakeup.
来源:http://www.geeksforgeeks.org/mutex-vs-semaphore/
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。
Mutex uses a locking mechanism i.e. if a process wants to use a resource then it locks the resource, uses it and then release it. But on the other hand, semaphore uses a signalling mechanism where wait() and signal() methods are used to show if a process is releasing a resource or taking a resource. A mutex is an object but semaphore is an integer variable. In semaphore, we have wait() and signal() functions. But in mutex, there is no such function. A mutex object allows multiple process threads to access a single shared resource but only one at a time. On the other hand, semaphore allows multiple process threads to access the finite instance of the resource until available. In mutex, the lock can be acquired and released by the same process at a time. But the value of the semaphore variable can be modified by any process that needs some resource but only one process can change the value at a time.
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