二值信号量和互斥锁到底有什么区别?

内容预览:
  •   改进分析(使用互斥锁)   在例子中,我们使用lock()函...~
  • 场内三个角色,领导,组长,小兵~
  • 小兵先拿起话筒说话,领导要讲话发现没有话筒,就等待小兵讲完,并且跟...~

在说明之前我先抛出结论:互斥锁和二值信号量在使用上非常相似,但是互斥锁解决了优先级翻转的问题


假定我们现在有三个任务,task1,task2,task3,任务优先级task1最高,然后依次降低。我们知道在系统调度的时候当两个任务同时处于就绪态的时候,系统会优先执行优先级高的任务

好了,让我们来看两个案例

优先级翻转分析(使用信号量)


 在例子中,我们使用pend()函数来表示获取信号量,用post()函数来表示释放信号量

如上图所示,过程分下面几步

1.一开始task3开始运行,先获取到信号量

2.task1开始运行尝试去获取信号量失败被阻塞等待task3执行完

3.task3运行过程中,task2被触发,由于其优先级高于task3,task2被运行,浪费了大量时间

4.继续运行task3,运行完后释放信号量

5.task1继续运行

看到这里我们可以得知,本应该优先级最高的task1结果居然是最后开始运行的,这就是优先级反转现象。这明显是不利的。比如如果有安装看门狗,task1在长时间没有得到执行,就会触发看门狗,导致系统的重启。

 

改进分析(使用互斥锁)


  在例子中,我们使用lock()函数来表示获取互斥锁,用unlock()函数来表示释放互斥锁

如上图所示,过程分下面几步

1.一开始task3开始运行,先获取到互斥锁

2.task1开始运行尝试去获取互斥锁失败被阻塞等待task3执行完,但是此时提升task3的优先级,让其优先级跟自己一样

3.task3运行过程中,task2被触发,由于其优先级低于task3(第2步被提升过),task2等待运行

4.继续运行task3,运行完后释放互斥锁

5.task1继续运行

6.task1执行完,执行task2

所以过程跟前面的虽然一样,但是互斥锁多做了一个步骤就是将task3的优先级提升到task1的级别,防止task2中途出来搅局浪费大量时间

 

生活中的实例类比


 

使用信号量的情况:

领导在台上讲话。场内三个角色,领导,组长,小兵。

小兵先拿起话筒说话,领导要讲话发现没有话筒,就等待小兵讲完。

组长要讲话,由于他比较野蛮,不需要话筒,并制止了小兵说话,自己开始说。

组长讲完,小兵接着讲

小兵讲完,把话筒给领导,领导讲完

 

使用互斥锁的情况:

领导在台上讲话。场内三个角色,领导,组长,小兵。

小兵先拿起话筒说话,领导要讲话发现没有话筒,就等待小兵讲完,并且跟小兵说,现在你就是领导的身份

组长要讲话,但是他发现领导已经赋予了小兵比自己更高的权限,自己没有权力打断,只好作罢

小兵讲完,把话筒给领导,领导讲完

这时候组长才开始讲话

 

以上是个人对二值信号量和互斥锁区别的理解,初入职场。对于知识的把握难免会有所不足,欢迎各位大佬批评指正

以上就是:二值信号量和互斥锁到底有什么区别? 的全部内容。

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0 条回复 A 作者 M 管理员
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