在單CPU系統中，處理器是一個共享資源。在多個進程之間共享處理器時，處理器的使用由調度程序控制，不存在競爭問題。但對于系統的其它資源而言，情況并非如此。不同的任務可能需要同時使用同一硬件外設或內存區域。如果不控制這些公共資源的訪問，系統中很快就會出現資源爭用問題。

如何在Semaphore（信號量）和Mutex（互斥）之間做選擇，應考慮以下的問題：

1、資源類型：

- 多個實例：如果多個任務可以同時訪問資源，請使用信號量。

- 單個實例：如果一次只有一個任務需要訪問資源，請使用互斥。

2、訪問模式：

-非排他性訪問：如果多個任務可以同時訪問資源，請使用信號量。

- 獨家訪問：如果只有一個任務需要獨家訪問資源，請使用互斥。

3、所有權要求：

- 需要所有權：如果您需要強制執行所有權，請使用互斥，確保只有獲得互斥的任務才能釋放它。

- 無需所有權：如果所有權不是問題，請使用信號量。

4、性能：

-開銷：由于所有權跟蹤和優先級反轉預防機制，與信號量相比，Mutex通常具有更高的開銷。

- 速度：對于簡單的同步任務，信號量通常更快。

5、優先反轉：

-優先級反轉：Mutexes具有防止優先級反轉的機制（例如優先級繼承），這在實時系統中可能很重要。

-無優先級反轉：信號量沒有防止優先級反轉的內置機制。

6、復雜性：

- 簡單性：在基本同步任務中，信號量更易于使用和理解。

- 復雜性：由于所有權和優先級反轉考慮，Mutex可能會更加復雜。

小結

-信號量：用于對資源的非排他性訪問，以及當一個資源的多個實例可以同時訪問時。

- 互斥：用于獨家訪問資源，當一次只能訪問一個任務訪問資源時。

審核編輯：劉清