操作系统中不同的锁

锁是线程同步时的一个重要的工具，然而操作系统中包含了多种不同的锁，各种锁之间有什么不同呢？

 

1、信号量（Semaphore）

信号量分为二元信号量和多元信号量，所谓二元信号量就是指该信号量只有两个状态，要么被占用，要么空闲；而多元信号量则允许同时被N个线程占有，超出N个外的占用请求将被阻塞。信号量是“系统级别”的，即同一个信号量可以被不同的进程访问。

 

2、互斥量 （Mutex）

和二元信号量类似， 唯一不同的是，互斥量的获取和释放必须是在同一个线程中进行的。如果一个线程去释放一个并不是它所占有的互斥量是无效的。而信号量是可以由其它线程进行释放的。

 

3、临界区（Critical Section）

术语中，把临界区的锁的获取称为进入临界区，而把锁的释放称为离开临界区。临界区是“进程级别”的，即它只在本进程的所有线程中可见，其它性质与互斥量相同（即谁获取，谁释放）

 

4、读写锁（Read-Write Lock）

适 用于一个特定的场合。比如对于一段线程间访问的数据，如果程序大部分时间都是在读取，而只有很少的时间才会写入，那么使用前面几种锁时，每次读取也是同样 要申请锁的，而这时其它的线程就无法再对此段数据进行读取。可是，多个线程同时对一段数据进行读取时，是不存在同步问题的，那么这些读取时设置的锁就影响 了程序的性能。读写锁的出现就是为了解决这个问题的。

对于一个读写锁，有两种获取方式：共享（Shared）或独占 （Exclusive）。如果当前读写锁处于空闲状态，那么当多个线程同时以共享方式访问该读写锁时，都可以成功；而此时如果一个线程以独占的方式访问该 读写锁，那么它会等待所有共享访问都结束后才可以成功。在读写锁被独占访问的过程中，再次共享和独占请求访问该锁，都会进行等待状态。

 

5、条件变量（Condition Variable）

条件变量相当于一种通知机制。多个线程可以设置等待该条件变量，而一旦另外的线程设置了该条件变量（相当于唤醒条件变量）后，多个等待的线程就可以继续执行了。