为什么锁不能由不同的线程解锁，而二进制信号量可以？

Question

就并发编程中锁和二进制信号量的概念而言，为什么没有锁住锁的线程不能解锁锁，而没有锁住锁的线程可以释放/发出信号量？不获取/等待它？

二进制信号量是锁吗？那么我的问题应该是二进制信号量还是非二进制信号量的锁？

谢谢。

Answer 1

因为锁（我假设你在这里指的是某种形式的互斥锁）和二进制信号量具有不同的语义和实现。

二进制信号量基于简单的计数器原语，您可以对其应用原子增量 (lock inc [counter]) 和减量 (lock dec [counter]) 操作。因此，信号量并不关心谁实际请求这些操作。它只关心如何确保两者都是原子的。

相比之下，互斥体实现所有权语义并基于原子 CAS 操作（lock cmpxchg [counter]、expected_val、new_val）。因此，当你想要获取锁时，你希望在互斥变量中找到一些预定义的值（通常为 NULL），并在成功时写入你的线程 ID。当你想要释放互斥体时，你希望在互斥体变量中找到你的线程ID，如果成功则将NULL写入其中。笔记！这个东西之所以起作用只是因为 CAS 指令的特性。它通过一个原子操作执行三个步骤：

1. 从内存中读取值
2. 将读取的值与寄存器中的“预期”参数进行比较
3. 当且仅当它们相等时，它将“新”值从寄存器写回内存。