Разница между взаимным исключением и синхронизацией?

Question

В чем разница между двумя?

Этот вопрос пришел мне в голову, потому что я обнаружил, что

1. Мониторы и замки обеспечивают взаимное исключение

2. Семафоры и условные переменные обеспечивают синхронизацию

Это правда?

Также во время поиска я нашел эту статью

Любые уточнения, пожалуйста.

Answer 1

Взаимное исключение означает, что только один поток может иметь доступ к общему ресурсу в любой момент времени. Это позволяет избежать условий гонки между потоками, получающими ресурс. Мониторы и замки обеспечивают функциональность для этого.

Синхронизация означает, что вы синхронизируете / упорядочиваете доступ нескольких потоков к общему ресурсу.
Рассмотрим пример:
Если у вас есть две темы, Thread 1 & Thread 2,
Thread 1 а также Thread 2 выполнить параллельно, но до Thread 1 может выполнить сказать заявление A в своей последовательности это обязательно, что Thread 2 должен выполнить заявление B в своей последовательности. Здесь вам нужна синхронизация. Семафор обеспечивает это. Вы ставите semapohore ждать перед оператором A в Thread 1 и вы публикуете в семафор после заявления B в Thread 2,
Это обеспечивает необходимую синхронизацию.

Answer 2

Лучший способ понять разницу с помощью примера. Ниже приведена программа для решения классической проблемы потребителя-производителя с помощью семафора. Чтобы обеспечить взаимное исключение, мы обычно используем двоичный семафор или мьютекс и для обеспечения синхронизации мы используем счетный семафор.

BufferSize = 3;

semaphore mutex = 1;              // used for mutual exclusion
semaphore empty = BufferSize;     // used for synchronization
semaphore full = 0;               // used for synchronization

Producer()
 {
  int widget;

   while (TRUE) {                  // loop forever
     make_new(widget);             // create a new widget to put in the buffer
     down(&empty);                 // decrement the empty semaphore
     down(&mutex);                 // enter critical section
     put_item(widget);             // put widget in buffer
     up(&mutex);                   // leave critical section
     up(&full);                    // increment the full semaphore
   }
 }

Consumer()
{
  int widget;

   while (TRUE) {                  // loop forever
     down(&full);                  // decrement the full semaphore
     down(&mutex);                 // enter critical section
     remove_item(widget);          // take a widget from the buffer
     up(&mutex);                   // leave critical section
     consume_item(widget);         // consume the item
  }
}

В приведенном выше коде переменная мьютекса обеспечивает взаимное исключение (разрешить доступ к критическому разделу только одному потоку), тогда как полная и пустая переменная используются для синхронизации (для доступа к общему ресурсу между различными потоками).