ในระดับทฤษฎีพวกเขาจะไม่แตกต่างกันทางความหมาย คุณสามารถใช้ mutex โดยใช้ semaphores หรือในทางกลับกัน (ดูตัวอย่างที่นี่ ) ในทางปฏิบัติการนำไปใช้นั้นแตกต่างกันและให้บริการต่างกันเล็กน้อย
ความแตกต่างในทางปฏิบัติ (ในแง่ของการบริการของระบบที่อยู่รอบตัวพวกเขา) คือการดำเนินการของ mutex มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นกลไกการซิงโครไนซ์ที่มีน้ำหนักเบากว่า ใน oracle-speak นั้น mutexes นั้นรู้จักกันในชื่อlatchesและ semaphores นั้นรู้จักกันในชื่อwaitsรอ
ในระดับต่ำสุดพวกเขาใช้การทดสอบอะตอมและกลไกการตั้งค่าบางอย่าง สิ่งนี้จะอ่านค่าปัจจุบันของตำแหน่งหน่วยความจำคำนวณเงื่อนไขบางอย่างและเขียนค่าที่ตำแหน่งนั้นในคำสั่งเดียวที่ไม่สามารถขัดจังหวะได้ ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถรับ mutex และทดสอบเพื่อดูว่ามีใครอยู่ข้างหน้าคุณหรือไม่
การประยุกต์ใช้ mutex ทั่วไปมีกระบวนการหรือเธรดที่ดำเนินการคำสั่งทดสอบและตั้งค่าและประเมินว่ามีสิ่งอื่นใดที่ตั้งค่า mutex จุดสำคัญที่นี่คือว่าไม่มีการโต้ตอบกับตัวจัดตารางเวลาดังนั้นเราจึงไม่มีความคิด (และไม่สนใจ) ที่ตั้งค่าการล็อก จากนั้นเราทั้งให้ขึ้นชิ้นเวลาของเราและความพยายามอีกครั้งเมื่อมีงานเป็นอีกครั้งที่กำหนดหรือดำเนินการหมุนล็อค Spin lock เป็นอัลกอริทึมเช่น:
Count down from 5000:
i. Execute the test-and-set instruction
ii. If the mutex is clear, we have acquired it in the previous instruction
so we can exit the loop
iii. When we get to zero, give up our time slice.
เมื่อเรารันโค้ดป้องกันของเราเสร็จแล้ว (เรียกว่าส่วนที่สำคัญ ) เราเพิ่งตั้งค่า mutex เป็นศูนย์หรืออะไรก็ตามที่ 'ชัดเจน' หากมีหลายภารกิจที่พยายามรับ mutex ภารกิจต่อไปที่จะเกิดขึ้นหลังจากที่ mutex ถูกปล่อยออกมาจะได้รับการเข้าถึงทรัพยากร โดยทั่วไปคุณจะใช้ mutexes เพื่อควบคุมทรัพยากรที่มีการซิงโครไนซ์ซึ่งจำเป็นต้องใช้การเข้าถึงแบบเอกสิทธิ์เฉพาะบุคคลในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้นโดยปกติจะทำการอัปเดตโครงสร้างข้อมูลที่ใช้ร่วมกัน
สัญญาณคือโครงสร้างข้อมูลที่ซิงโครไนซ์ (โดยทั่วไปจะใช้ mutex) ที่มีการนับและบาง wrappers โทรระบบที่โต้ตอบกับตัวกำหนดเวลาในระดับความลึกมากกว่าไลบรารี mutex เซมาฟอเรสจะเพิ่มขึ้นและลดลงและใช้ในการบล็อกงานจนกว่าจะมีอย่างอื่นพร้อม ดูตัวอย่างปัญหาได้จากผู้ผลิต / ผู้บริโภค เซมาฟอร์จะเริ่มต้นด้วยค่าบางอย่าง - สัญญาณเซมาฟอร์เป็นเพียงกรณีพิเศษที่เซมาฟอร์ถูกกำหนดค่าเริ่มต้นเป็น 1 การโพสต์ลงในเซมาฟอร์มีผลทำให้ตื่นขึ้น
อัลกอริทึมสัญญาณเบื้องต้นดูเหมือนว่า:
(somewhere in the program startup)
Initialise the semaphore to its start-up value.
Acquiring a semaphore
i. (synchronised) Attempt to decrement the semaphore value
ii. If the value would be less than zero, put the task on the tail of the list of tasks waiting on the semaphore and give up the time slice.
Posting a semaphore
i. (synchronised) Increment the semaphore value
ii. If the value is greater or equal to the amount requested in the post at the front of the queue, take that task off the queue and make it runnable.
iii. Repeat (ii) for all tasks until the posted value is exhausted or there are no more tasks waiting.
ในกรณีของสัญญาณเซมาฟอร์ความแตกต่างในทางปฏิบัติที่สำคัญระหว่างสองคือลักษณะของบริการระบบโดยรอบโครงสร้างข้อมูลจริง
แก้ไข: ตามที่ evan ได้ชี้ให้เห็นอย่างถูกต้อง spinlocks จะชะลอตัวลงเครื่องประมวลผลเดียว คุณจะใช้ spinlock ในกล่องตัวประมวลผลหลายตัวเท่านั้นเพราะในโปรเซสเซอร์เดียวกระบวนการที่ถือ mutex จะไม่รีเซ็ตในขณะที่งานอื่นกำลังทำงานอยู่ Spinlocks มีประโยชน์เฉพาะในสถาปัตยกรรมแบบมัลติโปรเซสเซอร์