“信號量用在多線程多任務同步的，一個線程完成了某一個動作就通過信號量告訴別的線程，別的線程再進行某些動作（大家都在semtake的時候，就阻塞在 哪里）。而互斥鎖是用在多線程多任務互斥的，一個線程占用了某一個資源，那么別的線程就無法訪問，直到這個線程unlock，其他的線程才開始可以利用這 個資源。比如對全局變量的訪問，有時要加鎖，操作完了，在解鎖。有的時候鎖和信號量會同時使用的”
也就是說，信號量不一定是鎖定某一個資源，而是流程上的概念，比如：有A,B兩個線程，B線程要等A線程完成某一任務以后再進行自己下面的步驟，這個任務 并不一定是鎖定某一資源，還可以是進行一些計算或者數據處理之類。而線程互斥量則是“鎖住某一資源”的概念，在鎖定期間內，其他線程無法對被保護的數據進 行操作。在有些情況下兩者可以互換。
兩者之間的區別:
作用域
信號量: 進程間或線程間(linux僅線程間的無名信號量pthread semaphore)
互斥鎖: 線程間
上鎖時?
信號量: 只要信號量的value大于0，其他線程就可以sem_wait成功，成功后信號量的value減一。若value值不大于0，則sem_wait使得線程阻塞，直到sem_post釋放后value值加一,但是sem_wait返回之前還是會將此value值減一
互斥鎖: 只要被鎖住，其他任何線程都不可以訪問被保護的資源
以下是信號燈（量)的一些概念:
信號燈與互斥鎖和條件變量的主要不同在于”燈”的概念，燈亮則意味著資源可用，燈滅則意味著不可用。如果說后兩中同步方式側重于”等待”操作，即資 源不可用的話，信號燈機制則側重于點燈，即告知資源可用；
沒有等待線程的解鎖或激發條件都是沒有意義的，而沒有等待燈亮的線程的點燈操作則有效，且能保持 燈亮狀態。當然，這樣的操作原語也意味著更多的開銷。
信號燈的應用除了燈亮/燈滅這種二元燈以外，也可以采用大于1的燈數，以表示資源數大于1，這時可以稱之為多元燈。
1． 創建和 注銷
POSIX信號燈標準定義了有名信號燈和無名信號燈兩種，但LinuxThreads的實現僅有無名燈，同時有名燈除了總是可用于多進程之間以外，在使用上與無名燈并沒有很大的區別，因此下面僅就無名燈進行討論。
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value)
這是創建信號燈的API，其中value為信號燈的初值，pshared表示是否為多進程共享而不僅僅是用于一個進程。LinuxThreads沒有實現 多進程共享信號燈，因此所有非0值的pshared輸入都將使sem_init()返回-1，且置errno為ENOSYS。初始化好的信號燈由sem變 量表征，用于以下點燈、滅燈操作。
int sem_destroy(sem_t * sem)
被注銷的信號燈sem要求已沒有線程在等待該信號燈，否則返回-1，且置errno為EBUSY。除此之外，LinuxThreads的信號燈 注銷函數不做其他動作。
sem_destroy destroys a semaphore object, freeing the resources it? might? hold.? No? threads? should? be? waiting? on? the
semaphore? at? the? time? sem_destroy? is? called.? In? the? LinuxThreads implementation, no resources are associated with
semaphore objects, thus sem_destroy actually does nothing except checking that no thread is waiting on the semaphore.
2． 點燈和滅燈
int sem_post(sem_t * sem)
點燈操作將信號燈值原子地加1，表示增加一個可訪問的資源。
int sem_wait(sem_t * sem)
int sem_trywait(sem_t * sem)
sem_wait()為等待燈亮操作，等待燈亮（信號燈值大于0），然后將信號燈原子地減1，并返回。sem_trywait()為sem_wait()的非阻塞版，如果信號燈計數大于0，則原子地減1并返回0，否則立即返回-1，errno置為EAGAIN。
3． 獲取燈值
int sem_getvalue(sem_t * sem, int * sval)
讀取sem中的燈計數，存于*sval中，并返回0。
4． 其他
sem_wait()被實現為取消點。（取消點事什么意思？？？）
sem_wait is a cancellation point.
取消點的含義：
當用pthread_cancel()一個線程時，這個要求會被pending起來，當被cancel的線程走到下一個cancellation point時，線程才會被真正cancel掉。
而且在支持原子”比較且交換CAS”指令的體系結構上，sem_post()是唯一能用于異步信號處理函數的POSIX異步信號 安全的API。
On processors supporting atomiccompare-and-swap(Intel 486, Pentium and later, Alpha, PowerPC, MIPS? II,? Motorola? 68k),
the? sem_post function is async-signal safe and can therefore be called from signal handlers. This is the only thread syn-
chronization function provided by POSIX threads that is async-signal safe.
On the Intel 386 and the Sparc, the current LinuxThreads implementation of sem_post is not async-signal safe? by? lack? of
the required atomic operations.
互斥量(Mutex)
互斥量表現互斥現象的數據結構，也被當作二元信號燈。一個互斥基本上是一個多任務敏感的二元信號，它能用作同步多任務的行為，它常用作保護從中斷來的臨界段代碼并且在共享同步使用的資源。
Mutex本質上說就是一把鎖，提供對資源的獨占訪問，所以Mutex主要的作用是用于互斥。Mutex對象的值，只有0和1兩個值。這兩個值也分
別代表了Mutex的兩種狀態。值為0,
表示鎖定狀態，當前對象被鎖定，用戶進程/線程如果試圖Lock臨界資源，則進入排隊等待；值為1，表示空閑狀態，當前對象為空閑，用戶進程/線程可以
Lock臨界資源，之后Mutex值減1變為0。
Mutex可以被抽象為四個操作：
- 創建 Create
- 加鎖 Lock
- 解鎖 Unlock
- 銷毀 Destroy
Mutex被創建時可以有初始值，表示Mutex被創建后，是鎖定狀態還是空閑狀態。在同一個線程中，為了防止死鎖，系統不允許連續兩次對Mutex加鎖(系統一般會在第二次調用立刻返回)。也就是說，加鎖和解鎖這兩個對應的操作，需要在同一個線程中完成。
不同操作系統中提供的Mutex函數:
動作\系統Win32LinyxSolaris
創建CreateMutexpthread_mutex_initmutex_init
加鎖WaitForSingleObjectpthread_mutex_lockmutex_lock
解鎖ReleaseMutexpthread_mutex_unlockmutex_unlock
銷毀CloseHandlepthread_mutex_destroymutex_destroy
信號量
信號量(Semaphore)，有時被稱為信號燈，是在多線程環境下使用的一種設施, 它負責協調各個線程, 以保證它們能夠正確、合理的使用公共資源。
信號量可以分為幾類：
2 二進制信號量(binary semaphore)：只允許信號量取0或1值，其同時只能被一個線程獲取。
2 整型信號量（integer semaphore)：信號量取值是整數，它可以被多個線程同時獲得，直到信號量的值變為0。
2 記錄型信號量（record
semaphore)：每個信號量s除一個整數值value（計數）外，還有一個等待隊列List，其中是阻塞在該信號量的各個線程的標識。當信號量被釋
放一個，值被加一后，系統自動從等待隊列中喚醒一個等待中的線程，讓其獲得信號量，同時信號量再減一。
信號量通過一個計數器控制對共享資源的訪問，信號量的值是一個非負整數，所有通過它的線程都會將該整數減一。如果計數器大于0，則訪問被允許，計數器減1；如果為0，則訪問被禁止，所有試圖通過它的線程都將處于等待狀態。
計數器計算的結果是允許訪問共享資源的通行證。因此，為了訪問共享資源，線程必須從信號量得到通行證，
如果該信號量的計數大于0，則此線程獲得一個通行證，這將導致信號量的計數遞減，否則，此線程將阻塞直到獲得一個通行證為止。當此線程不再需要訪問共享資
源時，它釋放該通行證，這導致信號量的計數遞增，如果另一個線程等待通行證，則那個線程將在那時獲得通行證。
Semaphore可以被抽象為五個操作：
- 創建 Create
- 等待 Wait：
線程等待信號量，如果值大于0，則獲得，值減一；如果只等于0，則一直線程進入睡眠狀態，知道信號量值大于0或者超時。
-釋放 Post
執行釋放信號量，則值加一；如果此時有正在等待的線程，則喚醒該線程。
-試圖等待 TryWait
如果調用TryWait，線程并不真正的去獲得信號量，還是檢查信號量是否能夠被獲得，如果信號量值大于0，則TryWait返回成功；否則返回失敗。
-銷毀 Destroy
信號量，是可以用來保護兩個或多個關鍵代碼段，這些關鍵代碼段不能并發調用。在進入一個關鍵代碼段之前，線程必須獲取一個信號量。如果關鍵代碼段中
沒有任何線程，那么線程會立即進入該框圖中的那個部分。一旦該關鍵代碼段完成了，那么該線程必須釋放信號量。其它想進入該關鍵代碼段的線程必須等待直到第
一個線程釋放信號量。為了完成這個過程，需要創建一個信號量，然后將Acquire Semaphore VI以及Release Semaphore
VI分別放置在每個關鍵代碼段的首末端。確認這些信號量VI引用的是初始創建的信號量。
動作\系統Win32POSIX
創建CreateSemaphoresem_init
等待WaitForSingleObjectsem _wait
釋放ReleaseMutexsem _post
試圖等待WaitForSingleObjectsem _trywait
銷毀CloseHandlesem_destroy
互斥量和信號量的區別
1. 互斥量用于線程的互斥，信號量用于線程的同步。
這是互斥量和信號量的根本區別，也就是互斥和同步之間的區別。
互斥：是指某一資源同時只允許一個訪問者對其進行訪問，具有唯一性和排它性。但互斥無法限制訪問者對資源的訪問順序，即訪問是無序的。
同步：是指在互斥的基礎上（大多數情況），通過其它機制實現訪問者對資源的有序訪問。在大多數情況下，同步已經實現了互斥，特別是所有寫入資源的情況必定是互斥的。少數情況是指可以允許多個訪問者同時訪問資源
2. 互斥量值只能為0/1，信號量值可以為非負整數。
也就是說，一個互斥量只能用于一個資源的互斥訪問，它不能實現多個資源的多線程互斥問題。信號量可以實現多個同類資源的多線程互斥和同步。當信號量為單值信號量是，也可以完成一個資源的互斥訪問。
3.互斥量的加鎖和解鎖必須由同一線程分別對應使用，信號量可以由一個線程釋放，另一個線程得到。
轉自：http://www.blogjava.net/fhtdy2004/archive/2009/07/05/285519.html
