Εξηγήστε πώς διαφέρουν οι μηχανισμοί Semaphore και Mutex στο πλαίσιο της διαχείρισης πρόσβασης σε πόρους

Το Semaphore και το Mutex είναι μηχανισμοί συγχρονισμού που χρησιμοποιούνται για τη διαχείριση της πρόσβασης σε πόρους, αλλά διαφέρουν ως προς τον σκοπό και τη συμπεριφορά:

• Mutex (αμοιβαία αποκλεισμός) είναι ένα primitive που επιτρέπει σε ένα μόνο νήμα να κατέχει έναν πόρο ταυτόχρονα. Παρέχει αποκλειστική πρόσβαση. Αν ένα νήμα έχει κλειδώσει το mutex, τα άλλα θα περιμένουν μέχρι να απελευθερωθεί.

• Semaphore (μετρητής αδειών) είναι ένας πιο γενικός μηχανισμός που περιέχει έναν μετρητή που καθορίζει πόσα νήματα μπορούν ταυτόχρονα να έχουν πρόσβαση σε έναν πόρο. Για παράδειγμα, ένα semaphore με μετρητή 3 θα επιτρέψει σε τρία νήματα να εργάζονται ταυτόχρονα με τον πόρο.

Παράδειγμα σε C#:

// Mutex
Mutex mutex = new Mutex();

mutex.WaitOne(); // κλείδωμα mutex
// κρίσιμη ενότητα
mutex.ReleaseMutex(); // απελευθέρωση

// Semaphore
Semaphore semaphore = new Semaphore(3, 3); // μέγιστο 3 νήματα

semaphore.WaitOne(); // απόκτηση άδειας
// κρίσιμη ενότητα
semaphore.Release(); // απελευθέρωση άδειας

Συνοπτικά:

• Mutex — για αποκλειστική πρόσβαση σε πόρο.
• Semaphore — για τον περιορισμό του αριθμού ταυτόχρονων προσβάσεων.

Αυτή είναι η βασική διαφορά κατά την επιλογή μηχανισμού συγχρονισμού.