c - 信号量队列

Question

我正在扩展信号量的功能。当我意识到我不知道实际信号量的实现并确保我的代码正确运行时，我遇到了障碍，我需要知道这一点。

我知道信号量的工作原理是在调用 sem_wait() 并且另一个线程当前将其锁定时阻塞正在等待它的线程。然后线程被阻塞，然后被放入该信号量的等待列表中。

我的问题与 sem_post() 上发生的情况有关。下一个线程是否从等待列表中拉出，设置为锁定线程，并允许解除阻塞？或者发布的计划完全不同？

谢谢！

Answer 1

下一个要解除阻塞的sem_wait()线程将是操作系统决定的下一个要上下文切换的线程。没有人对订购做出任何保证；这取决于您的操作系统的调度策略。它可能是离开 CPU 时间最长的线程，或者被分配了最高“优先级”的线程，或者历史上具有某些资源使用统计信息的线程，等等。

最有可能的是，您当前的线程（调用 的线程sem_post()）将继续运行一段时间，直到它开始等待用户输入、阻塞另一个信号量或用完其操作系统分配的时间片。然后，操作系统将切换到一些完全不相关的进程以运行几分之一秒（可能是 Firefox 或其他东西），然后开始处理一些网络流量，给自己喝杯茶，最后，当它运行时对它，选择你感觉的任何其他线程，基于它是否基于过去的历史感觉特定线程更多地受 CPU 或 I/O 限制。

在许多操作系统中，优先考虑 I/O 绑定的进程，这些进程并没有出现很长时间。理论是新进程可能是短暂的（如果它已经存在了五个小时，那么它很可能不会在接下来的 1 毫秒内完成）所以我们不妨让它们结束。I/O-bound 进程很可能继续是 I/O-bound，这意味着它们很可能会在等待其他资源的同时很快关闭 CPU。基本上，操作系统希望找到它能够尽快完成的进程，这样它就可以重新喝茶并运行你的恶意软件。

Answer 2

信号量有两个操作：

1. P()获取信号量（你似乎称之为sem_wait）
2. V()释放信号量（你似乎称之为sem_post）

信号量也有一个与之相关的整数，即允许通过 P() 而不阻塞的并发线程数。对 P() 的其他调用将阻塞，直到调用 V() 以释放点。

这是信号量的经典定义。

编辑：信号量不保证任何顺序。他们不必实际使用队列或其他 FIFO 结构。当一次只允许一个线程时，当它调用 V() 时，另一个（可能是随机的）线程将从其 P() 调用返回并继续。