混乱をできる限り整理しようと思います。概念を伝統的に定義されている方法で説明します。問題は、人々がこれらの概念の多くの意味を混ぜ始め、そこから多くの混乱が生じることです。
異なるプロセスまたはスレッド間で共有されるメモリ(変数など)を変更するコードがある場合は常に、クリティカルセクションがあります。このコードを適切に同期しないと、バグが発生します。クリティカルセクションの一例は、ある種の共有コンテナに要素を追加するプロデューサーです。
クリティカルセクションを同期する1つの方法は、相互排除を強制することです。相互排除とは、一度に1つのプロセスまたはスレッドのみがクリティカルセクションを実行し、共有メモリにアクセスできることを意味します。相互排除はそれ自体がメカニズムではないことに注意してください。これは、さまざまな方法で実施できる原則です。ロックとバイナリセマフォをミューテックスとして話す人もいますが、それは混乱を招くような方法で概念を混合します。
バイナリセマフォは、相互排除を強制する方法です。プロセスがミューテックスにアクセスしたいときはいつでも、セマフォを取得できます。その時点でセマフォを保持している別のプロセスがある場合、この操作はブロックされます。したがって、相互排除があります。ミューテックスでプロセスが完了すると、セマフォを解放して、他のプロセスをミューテックスに入れます。このようにして、バイナリセマフォを使用して相互排除を実現できますが、バイナリセマフォの唯一の可能なアプリケーションではありません。
セマフォは、バイナリセマフォの場合の0と1だけでなく、任意の自然数を取ることができるため、生産者/消費者問題に適しています。これは、セマフォの値に使用可能な要素の数を含めることができるため、生産者/消費者問題を同期するときに非常に役立ちます。要素の数がゼロになると、セマフォ操作は自動的にブロックされます。
生産者/消費者問題の説明は少し簡潔であると思います。セマフォを使用するソリューションを確認し、これらのソリューションを、モニターやメッセージパッシングなどの他の同期構造を使用する他のソリューションと比較することをお勧めします。私はそれが非常に明るいと感じました。