如何在Semaphore（信号量）和Mutex（互斥）之间做选择？

 

在单CPU系统中，处理器是一个共享资源。在多个进程之间共享处理器时，处理器的使用由调度程序控制，不存在竞争问题。但对于系统的其它资源而言，情况并非如此。不同的任务可能需要同时使用同一硬件外设或内存区域。如果不控制这些公共资源的访问，系统中很快就会出现资源争用问题。

如何在Semaphore（信号量）和Mutex（互斥）之间做选择，应考虑以下的问题：

1、资源类型：

- 多个实例：如果多个任务可以同时访问资源，请使用信号量。

- 单个实例：如果一次只有一个任务需要访问资源，请使用互斥。

2、访问模式：

-非排他性访问：如果多个任务可以同时访问资源，请使用信号量。

- 独家访问：如果只有一个任务需要独家访问资源，请使用互斥。

3、所有权要求：

- 需要所有权：如果您需要强制执行所有权，请使用互斥，确保只有获得互斥的任务才能释放它。

- 无需所有权：如果所有权不是问题，请使用信号量。

4、性能：

-开销：由于所有权跟踪和优先级反转预防机制，与信号量相比，Mutex通常具有更高的开销。

- 速度：对于简单的同步任务，信号量通常更快。

5、优先反转：

-优先级反转：Mutexes具有防止优先级反转的机制（例如优先级继承），这在实时系统中可能很重要。

-无优先级反转：信号量没有防止优先级反转的内置机制。

6、复杂性：

- 简单性：在基本同步任务中，信号量更易于使用和理解。

- 复杂性：由于所有权和优先级反转考虑，Mutex可能会更加复杂。

小结

-信号量：用于对资源的非排他性访问，以及当一个资源的多个实例可以同时访问时。

- 互斥：用于独家访问资源，当一次只能访问一个任务访问资源时。

审核编辑：刘清