Teorik düzeyde, anlamsal olarak farklı değildirler. Semaforları kullanarak bir muteksi uygulayabilirsiniz veya bunun tersi de geçerlidir ( örnek için buraya bakın ). Uygulamada, uygulama farklıdır ve biraz farklı hizmetler sunarlar.
Pratik fark (onları çevreleyen sistem hizmetleri açısından), bir muteksin uygulanmasının daha hafif bir senkronizasyon mekanizması olmasını amaçlamasıdır. Oracle-konuşmasında, muteksler mandallar ve semaforlar bekleme olarak bilinir .
En düşük seviyede, bir tür atomik test ve set mekanizması kullanırlar. Bu, bir bellek konumunun geçerli değerini okur, bir tür koşullu hesaplar ve o konumdaki bir değeri, kesilemeyen tek bir komutla yazar . Bu, muteks alıp, önünüzde başka birinin olup olmadığını görmek için test yapabileceğiniz anlamına gelir.
Tipik bir muteks uygulamasında, sınama ve ayarlama talimatını yürüten ve başka bir şeyin muteksi ayarlayıp ayarlamadığını değerlendiren bir işlem veya iş parçacığı vardır. Burada kilit nokta, zamanlayıcı ile etkileşim olmamasıdır , bu yüzden kilidi kimin ayarladığı hakkında hiçbir fikrimiz yoktur (ve umursamıyoruz). Sonra zaman dilimimizden vazgeçeriz ve görev yeniden zamanlandığında tekrar deneriz veya bir döndürme kilidi uygularız . Döndürme kilidi aşağıdaki gibi bir algoritmadır:
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.
Korumalı kodumuzu ( kritik bölüm olarak bilinir) yürütmeyi bitirdiğimizde , muteks değerini sıfıra veya 'temiz' anlamına gelen herhangi bir şeye ayarladık. Birden çok görev muteksi elde etmeye çalışıyorsa, muteks serbest bırakıldıktan sonra zamanlanacak bir sonraki görev kaynağa erişecektir. Genellikle muteksleri, normalde paylaşılan bir veri yapısında bir güncelleme yapmak için özel erişimin çok kısa sürelerde gerekli olduğu senkronize edilmiş bir kaynağı kontrol etmek için kullanırsınız.
Bir semafor, bir sayım ve zamanlayıcı ile muteks kütüphanelerinden biraz daha derinlikte etkileşen bazı sistem çağrı sarmalayıcıları olan senkronize bir veri yapısıdır (tipik olarak bir muteks kullanarak). Semaforlar artırılır ve azaltılır ve başka bir şey hazır olana kadar görevleri engellemek için kullanılır . Bunun basit bir örneği için bkz. Üretici / Tüketici Sorunu . Semaforlar belirli bir değere getirilir - ikili bir semafor, semaforun 1'e başlatıldığı özel bir durumdur. Semafora gönderme işlemi, bekleme sürecini uyandırma etkisine sahiptir.
Temel bir semafor algoritması şuna benzer:
(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.
İkili bir semafor söz konusu olduğunda, ikisi arasındaki temel pratik fark, gerçek veri yapısını çevreleyen sistem hizmetlerinin doğasıdır.
EDIT: evan haklı olarak işaret ettiği gibi, spinlocks tek bir işlemci makinesini yavaşlatacaktır. Tek işlemcide muteksi tutan işlem başka bir görev çalışırken asla sıfırlanmayacağından, yalnızca çok işlemcili bir kutuda bir döndürme kilidi kullanırsınız. Spinlock'lar yalnızca çok işlemcili mimarilerde kullanışlıdır.