信号量与互斥锁

野性酷女 2022-05-27 04:45 294阅读 0赞

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号量（semaphore）  
信号量是E.W.Dijkstra提出的方法，它使用一个整型变量来累计唤醒次数，供以后使用。一个信号量的取值可以为0，或者为正值。  
信号量有两种操作：  
  
  
P（wait）：检查其值是否大于0，若大于0，则将其值减1； 若等于0：则进程将睡眠。  
V（signal）：信号量的值加1  
PV操作是原子操作：原子操作指一组相关联的操作要么都不间断地执行，要么都不执行。  
  
  
互斥量（mutex）  
如果不需要信号量的技术能力，有时可以使用信号量的一个简化版本，称为互斥量。  
互斥量是一个可以处于两态之一的变量：解锁和加锁，这样只需要用一个二进制位表示它，实际上通常使用一个整型量，0表示解锁，其他所有值表示加锁。  
互斥量使用有两个过程：  
  
  
mutex\_lock：当一个线程（或进程）需要访问临界区时，如果该互斥量当前是解锁的（即临界区可用）此调用成功，调用线程可以自由进入该临界区。  
mutex\_unlock：如果该互斥量已经加锁，调用线程被阻塞，直到在临界区中的线程完成并调用mutex\_unlock。  
与互斥量相关的主要函数：  
  
  
线程调用 描述  
pthread\_mutex\_init 创建一个互斥量  
pthread\_mutex\_destroy 撤销一个已存在的互斥量  
pthread\_mutex\_lock 获得一个锁或阻塞  
pthread\_mutex\_trylock 获得一个锁或失败  
pthread\_mutex\_unlock 释放一个锁  
除互斥量之外，pthread提供了另一种同步机制：条件变量。互斥量在允许或阻塞对临界区的访问上是很有用的，条件变量则允许线程由于一些未达到的条件而阻塞。绝大部分情况下这两种方法是一起使用的。  
  
  
与条件变量相关函数  
  
  
线程调用 描述  
pthread\_cond\_init 创建一个条件变量  
pthread\_cond\_destroy 撤销一个条件变量  
pthread\_cond\_wait 阻塞以等待一个信号  
pthread\_cond\_signal 向另一个线程发信号来唤醒它  
pthread\_cond\_broadcast 向多个线程发信号来让它们全部唤醒  
信号量与互斥量的区别  
摘自：  
http://www.cnblogs.com/diyingyun/archive/2011/12/04/2275229.html  
1. 互斥量用于线程的互斥，信号线用于线程的同步。  
这是互斥量和信号量的根本区别，也就是互斥和同步之间的区别。  
2. 互斥量值只能为0/1，信号量值可以为非负整数。  
也就是说，一个互斥量只能用于一个资源的互斥访问，它不能实现多个资源的多线程互斥问题。信号量可以实现多个同类资源的多线程互斥和同步。当信号量为单值信号量是，也可以完成一个资源的互斥访问。  
3. 互斥量的加锁和解锁必须由同一线程分别对应使用，信号量可以由一个线程释放，另一个线程得到。  
  
  
互斥：是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的。  
同步：是指在互斥的基础上（大多数情况），通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下，同步已经实现了互斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源  
  
  
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