互斥锁和临界区有什么区别？

Question

请从Linux，Windows角度进行解释？

我正在用C＃编程，这两个术语会有所不同。请尽可能多地张贴带有示例等的内容。

谢谢

Answer 1

对于Windows，关键部分的权重比互斥轻。

互斥可以在进程之间共享，但是总是导致对内核的系统调用，这会产生一些开销。

关键部分只能在一个进程中使用，但具有的优势是，它们仅在争用的情况下才切换到内核模式-
无竞争的获取（这是常见的情况）非常快。在争用的情况下，它们进入内核以等待某些同步原语（例如事件或信号量）。

我编写了一个快速的示例应用程序，比较了两者之间的时间。在我的系统中，要进行1,000,000次无竞争的获取和释放，互斥体将占用一秒钟的时间。关键部分大约需要50毫秒才能完成1,000,000次采集。

这是测试代码，如果互斥是第一个或第二个，我会运行此代码并获得相似的结果，因此我们看不到任何其他效果。

HANDLE mutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
CRITICAL_SECTION critSec;
InitializeCriticalSection(&critSec);

LARGE_INTEGER freq;
QueryPerformanceFrequency(&freq);
LARGE_INTEGER start, end;

// Force code into memory, so we don't see any effects of paging.
EnterCriticalSection(&critSec);
LeaveCriticalSection(&critSec);
QueryPerformanceCounter(&start);
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
    EnterCriticalSection(&critSec);
    LeaveCriticalSection(&critSec);
}

QueryPerformanceCounter(&end);

int totalTimeCS = (int)((end.QuadPart - start.QuadPart) * 1000 / freq.QuadPart);

// Force code into memory, so we don't see any effects of paging.
WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);
ReleaseMutex(mutex);

QueryPerformanceCounter(&start);
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
    WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);
    ReleaseMutex(mutex);
}

QueryPerformanceCounter(&end);

int totalTime = (int)((end.QuadPart - start.QuadPart) * 1000 / freq.QuadPart);

printf("Mutex: %d CritSec: %d\n", totalTime, totalTimeCS);