信号量vs互斥锁（Semaphore vs Mutex）

信号量是一个被线程共享的非负变量。信号量是一个发信号的机制。一个等待一个信号量的线程可以被其他线程通知（signal）。这个机制通过 wait 和 signal 两个原子操作（atomic operations）来实现进程同步。

一个信号量要么允许访问资源，要么不允许访问资源。二者只能选其一。而具体是哪一种，则要看设置。

详情可参考《 信号量：二进位信号量和计数信号量 》这篇文章。

互斥锁其实是一个对象。Mutex的全称是Mutual Exclusion Object，也就是互斥锁是一个互斥对象。它是一种特殊的二进位信号量（binary semaphore），用来控制访问共享区域资源。它包括一个优先级继承机制，以避免扩展的优先级反转问题。它允许当前优先级较高的任务在阻塞状态下维持的时间尽可能的少。然而，优先级继承并不能完全避免优先级反转，而只会最小化其影响。

对于单个缓冲区（single buffer），我们可以将4kb缓冲区分成四个1kb缓冲区。信号量可以与这四个缓冲区相关联。这允许用户和生产者同时处理不同的缓冲区。

互斥锁用于提供互斥，它使得拥有钥匙（key or mutex）的生产者才能访问资源。只要生产者占用了缓冲区（buffer），用户必须等待，反之亦然。在互斥锁的机制中，整块缓冲区始终只能提供给一个线程访问。

下面列举信号量的优点：

下面列举互斥锁的优点：

下面列举信号量的缺点：

下面列举互斥锁的缺点：

以下两种类型：

二值信号量：最简单的信号量形式，信号量的值只能取0或1，类似于互斥锁。

注：二值信号量能够实现互斥锁的功能，但两者的关注内容不同。信号量强调共享资源，只要共享资源可用，其他进程同样可以修改信号量的值；互斥锁更强调进程，占用资源的进程使用完资源后，必须由进

mutex的设计目的是"持有后快速释放",也就是说如果一个竞争者在获取失败后，会spin几个循环后再尝试，如果仍然失败，则进入睡眠，这相当于semaphore获取失败后直接睡眠，多了一个spin过程，所以如果每个mutex在持有后又很快释放，那么就不存在CPU的唤醒过程。这显然比semaphore快很多。具体参考https://github.com/torvalds/linux/blob/master/kernel/locking/mutex.c

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