如何在Semaphore（信號量）和Mutex（互斥）之間做選擇？

在單CPU系統(tǒng)中，處理器是一個共享資源。在多個進(jìn)程之間共享處理器時，處理器的使用由調(diào)度程序控制，不存在競爭問題。但對于系統(tǒng)的其它資源而言，情況并非如此。不同的任務(wù)可能需要同時使用同一硬件外設(shè)或內(nèi)存區(qū)域。如果不控制這些公共資源的訪問，系統(tǒng)中很快就會出現(xiàn)資源爭用問題。

如何在Semaphore（信號量）和Mutex（互斥）之間做選擇，應(yīng)考慮以下的問題：

1、資源類型：

- 多個實(shí)例：如果多個任務(wù)可以同時訪問資源，請使用信號量。

- 單個實(shí)例：如果一次只有一個任務(wù)需要訪問資源，請使用互斥。

2、訪問模式：

-非排他性訪問：如果多個任務(wù)可以同時訪問資源，請使用信號量。

- 獨(dú)家訪問：如果只有一個任務(wù)需要獨(dú)家訪問資源，請使用互斥。

3、所有權(quán)要求：

- 需要所有權(quán)：如果您需要強(qiáng)制執(zhí)行所有權(quán)，請使用互斥，確保只有獲得互斥的任務(wù)才能釋放它。

- 無需所有權(quán)：如果所有權(quán)不是問題，請使用信號量。

4、性能：

-開銷：由于所有權(quán)跟蹤和優(yōu)先級反轉(zhuǎn)預(yù)防機(jī)制，與信號量相比，Mutex通常具有更高的開銷。

- 速度：對于簡單的同步任務(wù)，信號量通常更快。

5、優(yōu)先反轉(zhuǎn)：

-優(yōu)先級反轉(zhuǎn)：Mutexes具有防止優(yōu)先級反轉(zhuǎn)的機(jī)制（例如優(yōu)先級繼承），這在實(shí)時系統(tǒng)中可能很重要。

-無優(yōu)先級反轉(zhuǎn)：信號量沒有防止優(yōu)先級反轉(zhuǎn)的內(nèi)置機(jī)制。

6、復(fù)雜性：

- 簡單性：在基本同步任務(wù)中，信號量更易于使用和理解。

- 復(fù)雜性：由于所有權(quán)和優(yōu)先級反轉(zhuǎn)考慮，Mutex可能會更加復(fù)雜。

小結(jié)

-信號量：用于對資源的非排他性訪問，以及當(dāng)一個資源的多個實(shí)例可以同時訪問時。

- 互斥：用于獨(dú)家訪問資源，當(dāng)一次只能訪問一個任務(wù)訪問資源時。

審核編輯：劉清