Понимание семафоров

Я думаю, у вас проблемы с различием между семафором и мьютексом. Бинарный семафор может быть реализован так же, как мьютекс, но на самом деле они предназначены для разных целей. Семафор защищает ресурс, тогда как мьютекс строго защищает блок кода. Различие часто бывает незаметным.

С семафорами вы можете использовать различные варианты, такие как подсчет семафоров, поэтому идея о том, что только один процесс может получить доступ к ресурсу, не всегда верна. Вы можете заблокировать запись в один процесс или поток, но разрешить чтение из нескольких (блокировки чтения / записи).

Предлагаю вам взглянуть на статью в Википедии по этому поводу. На самом деле это неплохо.
http://en.wikipedia.org/wiki/Semaphore_%28programming%29

Атомарность - это то, как вы реализуете взаимное исключение. Допустим, вы хотите, чтобы только один поток одновременно вводил критический раздел кода. Как ты это делаешь? Ну у вас есть индикатор "заблокировано / разблокировано". И вы заставляете поток изменить индикатор с «разблокирован» на «заблокирован» до того, как он войдет в критическую часть кода.

Но что мешает двум потокам видеть, что индикатор «разблокирован», оба одновременно переключают его на «заблокирован», а затем оба одновременно выполняют критическую часть кода? И ответ в том, что операция переключения из «разблокированного» в «заблокированный» должна быть атомарной. То есть, это должно происходить сразу, чтобы два потока не смогли изменить индикатор на «заблокирован».

Речь идет о реализации семафоров, а не об их использовании. Если оборудование поддерживает атомарные операции, такие как семафоры, они будут использоваться, когда пользователь вызывает _1 _ / _ 2_. Если оборудование не поддерживает это, реализация семафора сама найдет другие способы обеспечить такую ​​же функциональность.

Это прозрачно для пользователя, за исключением того, что системы без такой поддержки будут дольше вызывать Signal и Wait. (Кроме того, большинство, если не все современные аппаратные платформы поддерживают атомарные операции для семафоров.)

Если вы хотите взаимного исключения, механизм, который вы используете для его получения, должен быть атомарным.

Думайте о семафорах как о вышибалах в ночном клубе. В клуб одновременно может входить определенное количество людей. Если клуб заполнен, никто не может войти, но как только один человек уходит, другой может войти.

Это просто способ ограничить количество потребителей определенного ресурса. Например, чтобы ограничить количество одновременных обращений к базе данных в приложении.

Источник:

Я задал тот же вопрос профессору в классе, и он ответил: «Думайте о семафорах как о молотке, и если у вас есть молоток, вы можете делать с ним много вещей, тогда как с атомарной поддержкой аппаратного или программного решения. к взаимному исключению, например Peterson или Bakery, ограничено ".