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信号量与互斥锁

来源:程序员人生   发布时间:2017-02-14 08:50:51 阅读次数:1922次

信号量(semaphore)

信号量是E.W.Dijkstra提出的方法,它使用1个整型变量来累计唤醒次数,供以后使用。1个信号量的取值可以为0,或为正值。
信号量有两种操作:

  • P(wait):检查其值是不是大于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1组相干联的操作要末都不中断地履行,要末都不履行。

互斥量(mutex)

如果不需要信号量的技术能力,有时可使用信号量的1个简化版本,称为互斥量。
互斥量是1个可以处于两态之1的变量:解锁和加锁,这样只需要用1个2进制位表示它,实际上通常使用1个整型量,0表示解锁,其他所有值表示加锁。
互斥量使用有两个进程:

  • mutex_lock:当1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。

与互斥量相干的主要函数:

线程调用 描写
pthread_mutex_init 创建1个互斥量
pthread_mutex_destroy 撤消1个已存在的互斥量
pthread_mutex_lock 取得1个锁或阻塞
pthread_mutex_trylock 取得1个锁或失败
pthread_mutex_unlock 释放1个锁

除互斥量以外,pthread提供了另外一种同步机制: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1些未到达的条件而阻塞。绝大部份情况下这两种方法是1起使用的。

与条件变量相干函数

线程调用 描写
pthread_cond_init 创建1个条件变量
pthread_cond_destroy 撤消1个条件变量
pthread_cond_wait 阻塞以等待1个信号
pthread_cond_signal 向另外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分

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分,也就是互斥和同步之间的区分。
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,1个互斥量只能用于1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,也能够完成1个资源的互斥访问。
3. 互斥量的加锁和解锁必须由同1线程分别对应使用,信号量可以由1个线程释放,另外一个线程得到。

互斥:是指某1资源同时只允许1个访问者对其进行访问,具有唯1性和排它性。但互斥没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,同步已实现了互斥,特别是所有写入资源的情况一定是互斥的。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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