Взаимные исключения действительно медленнее?

Я не верю, что какой-либо из ответов касается ключевого момента, почему они отличаются.

Мьютексы находятся на уровне операционной системы. Именованный мьютекс существует и доступен из ЛЮБОГО процесса в операционной системе (при условии, что его ACL разрешает доступ всем).

Критические секции работают быстрее, поскольку они не требуют системного вызова в режиме ядра, однако они будут работать только ВНУТРИ процесса нельзя заблокировать более одного процесса с помощью критической секции. Поэтому в зависимости от того, чего вы пытаетесь достичь и как выглядит ваш программный дизайн, вы должны выбрать наиболее подходящий инструмент для работы.

Я дополнительно укажу вам, что семафоры отделены от мьютексов / критических разделов, потому что их подсчета. Семафоры можно использовать для управления множественным одновременным доступом к ресурсу, где в качестве мьютекса / критического раздела либо осуществляется доступ, либо нет доступа.

CRITICAL_SECTION реализован как спин-блокировка с ограниченным счетчиком вращений. См. MSDN InitializeCriticalSectionAndSpinCount для индикации этого.

Когда счетчик спинов «истек», критическая секция блокирует семафор (или любую другую блокировку ядра, с которой он реализован).

Итак, в коде он работает следующим образом (на самом деле не работает, это должен быть просто пример):

CRITICAL_SECTION s;

void EnterCriticalSection( CRITICAL_SECTION* s )
{
    int spin_count = s.max_count;
    while( --spin_count >= 0 )
    {
        if( InterlockedExchange( &s->Locked, 1 ) == 1 )
        {
           // we own the lock now
           s->OwningThread = GetCurrentThread();
           return;
        }
    }
    // lock the mutex and wait for an unlock
    WaitForSingleObject( &s->KernelLock, INFINITE );
}

Итак, если ваша критическая секция удерживается очень короткое время, а входящий поток ждет только очень мало "вращений" (циклов) критической секции может быть очень эффективным. Но если это не так, критическая секция тратит много циклов, ничего не делая, а затем возвращается к объекту синхронизации ядра.

Итак, компромисс:

Мьютекс : Медленное получение / освобождение, но без потраченных впустую циклов для длинных «заблокированных областей»

CRITICAL_SECTION : Быстрое получение / освобождение для незанятых «регионов», но потраченные впустую циклы для принадлежащих разделов.

Да, критические секции более эффективны. Чтобы получить очень хорошее объяснение, прочтите «Параллельное программирование в Windows».

В двух словах: мьютекс - это объект ядра, поэтому при его получении всегда есть переключение контекста, даже если он «бесплатный». В этом случае критическая секция может быть получена без переключения контекста, и (на многоядерной / процессорной машине) она даже будет выполнять несколько циклов, если она заблокирована, чтобы предотвратить дорогостоящее переключение контекста.

Мьютекс (по крайней мере, в Windows) позволяет синхронизировать между различными процессами в дополнение к потокам. Это означает, что для этого необходимо проделать дополнительную работу. Кроме того, как Брайан указал , использование мьютекса также требует переключения в режим «ядра», что вызывает еще одно снижение скорости (я полагаю , т. Е. Предполагаю, что ядро ​​требуется для эта межпроцессная синхронизация, но мне нечего подкрепить).

Изменить: вы можете найти явную ссылку на межпроцессную синхронизацию здесь , а для получения дополнительной информации по этой теме, посмотрите Межпроцессная синхронизация