信号量和互斥量的区别

本文阐述了信号量和互斥锁的概念、上锁时机、使用场景等关键信息,帮助理解两者之间的区别。

  • 信号量和互斥量的区别


  • 概念上的区别:
         信号量:是进程间(线程间)同步用的,一个进程(线程)完成了某一个动作就通过信号量告诉别的进程(线程),别的进程(线程)再进行某些动作。有二值和多值信号量之分。

    互斥锁:是线程间互斥用的,一个线程占用了某一个共享资源,那么别的线程就无法访问,直到这个线程离开,其他的线程才开始可以使用这个共享资源。可以把互斥锁看成二值信号量。

    上锁时:
         信号量: 只要信号量的value大于0,其他线程就可以sem_wait成功,成功后信号量的value减一。若value值不大于0,则sem_wait阻塞,直到sem_post释放后value值加一。一句话,信号量的value>=0。

         互斥锁: 只要被锁住,其他任何线程都不可以访问被保护的资源。如果没有锁,获得资源成功,否则进行阻塞等待资源可用。一句话,线程互斥锁的vlaue可以为负数。

    使用场所: 信号量主要适用于进程间通信,当然,也可用于线程间通信。而互斥锁只能用于线程间通信。


### RTOS中信号量互斥区别及使用场景 在实时操作系统(RTOS)中,信号量互斥是两种常见的同步机制,尽管它们在某些方面相似,但它们的用途行为存在显著差异。 #### 1. 定义与基本概念 - **信号量**:信号量是一种计数器,用于控制多个任务对共享资源的访问。它可以表示可用资源的数,并支持任务间的同步通信[^1]。 - **互斥**:互斥是一种特殊的二值信号量,主要用于保护共享资源,确保同一时间只有一个任务可以访问该资源。它具有优先级继承功能,以避免优先级反转问题[^2]。 #### 2. 主要区别 - **用途**: - 信号量通常用于任务间的同步,例如一个任务等待另一个任务完成某个操作或事件的发生[^3]。 - 互斥则专注于资源的互斥访问,确保共享资源不会被多个任务同时访问[^4]。 - **计数值**: - 信号量可以是二值信号量(0或1)或多值信号量(任意非负整数),用于表示可用资源的数[^3]。 - 互斥本质上是一个二值信号量,其值只能是0或1,表示资源是否被占用[^4]。 - **所有权**: - 信号量没有明确的所有权概念,任何任务都可以释放信号量[^1]。 - 互斥具有明确的所有权,只有持有互斥的任务才能释放它,这有助于防止资源被错误地释放[^2]。 - **优先级继承**: - 信号量不支持优先级继承功能,因此可能会导致优先级反转问题[^1]。 - 互斥支持优先级继承,当高优先级任务需要访问被低优先级任务持有的互斥时,低优先级任务的优先级会被临时提升,从而避免优先级反转[^2]。 #### 3. 使用场景 - **信号量的使用场景**: - 实现任务间的同步,例如一个任务需要等待另一个任务完成某个操作。 - 控制对有限数资源的访问,例如管理多个任务对一组缓冲区的访问。 - **互斥的使用场景**: - 保护共享资源,确保同一时间只有一个任务可以访问该资源[^4]。 - 避免优先级反转问题,尤其是在多优先级任务环境中。 #### 4. 示例代码 以下是一个简单的FreeRTOS代码示例,展示了如何使用信号量互斥: ```c // 创建二值信号量 SemaphoreHandle_t xBinarySemaphore = xSemaphoreCreateBinary(); // 创建互斥 SemaphoreHandle_t xMutex = xSemaphoreCreateMutex(); // 获取信号量 xSemaphoreTake(xBinarySemaphore, portMAX_DELAY); // 获取互斥 xSemaphoreTake(xMutex, portMAX_DELAY); // 释放信号量 xSemaphoreGive(xBinarySemaphore); // 释放互斥 xSemaphoreGive(xMutex); ``` #### 5. 注意事项 - 在配置FreeRTOS时,如果需要使用互斥,必须在`FreeRTOSConfig.h`中定义`#define configUSE_MUTEXES 1`[^2]。 - 不恰当的死循环或阻塞可能导致任务无法释放信号量互斥,从而引发系统死锁[^1]。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值