mutex与semaphore的区别

网摘1：
Mutex 的发音是 /mjuteks/ ，其含义为互斥(体)，这个词是Mutual Exclude的缩写。
Mutex在计算机中是互斥也就是排他持有的一种方式，和信号量-Semaphore有可以对比之处。有人做过如下类比：
    * Mutex是一把钥匙，一个人拿了就可进入一个房间，出来的时候把钥匙交给队列的第一个。一般的用法是用于串行化对critical section代码的访问，保证这段代码不会被并行的运行。
    * Semaphore是一件可以容纳N人的房间，如果人不满就可以进去，如果人满了，就要等待有人出来。对于N=1的情况，称为binary semaphore。一般的用法是，用于限制对于某一资源的同时访问。
对于Binary semaphore与Mutex，这两者之间就存在了很多相似之处：
    在有的系统中Binary semaphore与Mutex是没有差异的。在有的系统上，主要的差异是mutex一定要由获得锁的进程来释放。而semaphore可以由其它进程释放（这时的semaphore实际就是个原子的变量，大家可以加或减），因此semaphore可以用于进程间同步。Semaphore的同步功能是所有系统都支持的，而Mutex能否由其他进程释放则未定，因此建议mutex只用于保护critical section。而semaphore则用于保护某变量，或者同步。

网摘2： 
mutex与semaphore的区别
＂互斥(mutext)和旗语(semaphore)之间有什么不同？＂这样的问题简短而有力，但要回答却相当困难．即使有经验的实时操作系统(RTOS)用户在区别如何正确使用mutex和semaphore时也存在着困难．
但这一点很不幸而且很危险，因为无任这两种原生RTOS中的哪一种被错误使用，都会导致嵌入式系统出现意想不到的错误，特别是这些系统为有关生命安全的产品时.
有关mutex和semaphore的荒诞说法是它们是相似的，甚至是可以互换的．正确的事实是尽管mutex和semaphore在它们的执行上有相似之处，但是我们还是应该在使用它们时加以区别对待．
最 普遍（但也是不正确）的答案是：mutex和semphore非常相似，它们只有一个区别，那就是semaphores的计数可以超过1. 差不多所有的工程师都能正确的理解：mutex是一个二进制标志，可以通过它来确保执行流在代码关键区(critical section of code)互相排斥,从而对共享资源加一保护．但当他们被要求进一步回答如何使用＂计算方法semaphore"的方式时，大部分工程师的回答就如同教科书书一般的刻板---semaphore用于保护多重同类资源．
通 过类比办法，我们很容易解释为什么"多重资源＂场景是有缺陷的.如果你认为一个 mutex是由操作系统拥有的关键值的话，我们可以很容易地将个别的mutex比喻是城市咖啡店中一间浴室的钥匙．如果你想使用浴室，却找不到钥匙，你就 必须在一个队列中等候．同样地，mutex则协串行化多项任务，以取得全域资源的共享，并且为等待队列中的任务分配一个静候其循序渐进的位置．
但这种简单的资源保护协议并不使用于两间相同浴室的情况．如果把一个semaphore概括为一个mutex，使其能保护两个或更多相同的资源，那么在我们的比喻中，它就象是放着两把相同钥匙的蓝子，你可以用任何一把打开任何一扇浴室的门．
因此，semaphore本身并不能解决多个相同资源的问题．咖啡店中的客人可能只知道有一把钥匙，但并不知道哪间浴室可用．如果你试图以此方式使用semaphore，你将会发现需要更多的状态信息---它们通常是由不同的mutex所保护的共享资源．
正确使用semaphore是为了使信号从一项任务传至另一项任务．mutex意味着取得与释放，使用受保护共享资源的每一次任务都是以这样的顺序进行．相比之下，使用semaphore的任务通常不是发送信号，就是进入等待状态，不可能同时发生．
例如，任务1可能包含程序代码，当按下＂电源＂(power)按钮时，即可提出(如发送信号或增量)一个特别的semaphore; 任务2则依据相同的semaphore而用于唤醒显示器. 在这种情况下，其中一项任务是信号的生产者，另一项任务是信号的消费者．

用一个例子来做总结，首先展示如何使用mutex：
/* Task 1 */
mutexWait(mutex_mens_room);
// Safely use shared resource
mutexRelease(mutex_mens_room);

/* Task 2 */
mutexWait(mutex_mens_room);
// Safely use shared resource
mutexRelease(mutex_mens_room);

相应地，你总是采用下列方法使用semaphore:
/* Task 1 - Producer */
semPost(sem_power_btn); // Send the signal

/* Task 2 - Consumer */
semPend(sem_power_btn); // Wait for signal

重 要的是，semaphores可以被interrupt service routine(ISR)中断服务程序用来向task发送信号．发送一个semaphore是一个非阻塞的RTOS行为，并且ISR安全．因为这种技术排 除了在task级别的为了是中断不使能而引起的错误的可能性，从ISR中发出信号是一种使嵌入式软件更加可靠的设计方式.