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?


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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。

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The basic issue is concurrency. There is more than one flow of control. Think about two processes using a shared memory. Now only one process can access the shared memory at a time. If more than one process accesses the shared memory at a time, the contents of shared memory would get corrupted. It is like a railroad track. Only one train can run on it, else there would be an accident.So there is a signalling mechanism, which a driver checks. If the signal is green, the train can go and if it is red it has to wait to use the track. Similarly in case of shared memory, there is a binary semaphore. If the semaphore is 1, a process acquires it (makes it 0) and goes ahead and accesses it. If the semaphore is 0, the process waits. The functionality the binary semaphore has to provide is mutual exclusion (or mutex, in short) so that only one of the many concurrent entities (process or thread) mutually excludes others. It is a plus that we have counting semaphores, which help in synchronizing multiple instances of a resource.

互斥是信号量提供的基本功能。现在在线程上下文中,我们可能有不同的名称和语法。但基本概念是相同的:如何在并发编程中保持代码和数据的完整性。在我看来,像所有权和相关检查这样的东西是由实现提供的改进。

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。

虽然互斥量和信号量被用作同步原语,但它们之间有很大的区别。 在互斥锁的情况下,只有锁定或获得互斥锁的线程才能解锁它。 在信号量的情况下,等待信号量的线程可以由另一个线程发出信号。 一些操作系统支持在进程之间使用互斥量和信号量。通常使用是在共享内存中创建的。

“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。

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

信号量用于“信号机制” 比如“我完成了,现在可以继续了”