为什么操作系统需要阻塞队列进行任务调度？

Question

为什么操作系统需要阻塞队列进行任务调度？

由于每个信号量都有一个被它阻塞的任务队列，每当释放信号量（1次）时，队列中的任务可以直接添加回操作系统的就绪队列。

情况：
3个任务（ T1 ， T2 ， T3 ）都使用信号量 S 访问一些共享数据。

1. 就绪队列：{ T1 ， T2 ， T3 }， S < / strong> = 1，{}。
   操作系统 T1 。 T1 从 S 中获得1。

2. 就绪队列：{ T2 ， T3 ， T1 }， S < / strong> = 0，{}。
   操作系统 T2 。 T2 从 S 中取1，并被屏蔽。

3. 就绪队列：{ T3 ， T1 }， S = -1，{ T2 }。
   操作系统 T3 。 T3 从 S 中取1，并被屏蔽。

4. 就绪队列：{ T1 }， S = -2，{ T2 ， T3 }。
   操作系统 T1 。使用共享资源后， T1 会将1发布为 S 。
   在发布到 S 时，操作系统会将 T2 添加回 Ready Queue 。

5. 就绪队列：{ T2 ， T1 }， S = -1，{ T3 }。
   操作系统 T2 。使用共享资源后， T2 会将1发布为 S 。
   在发布到 S 时，操作系统会将 T3 添加回 Ready Queue 。

6. 就绪队列：{ T3 ， T2 ， T1 }， S < / strong> = 0，{}。
   操作系统 T3 。 T3 在使用共享资源后将1发布为 S 。
   

7. 就绪队列：{ T3 ， T2 ， T1 }， S < / strong> = 1，{}。
   

上述情况确实使用了 S 的阻止队列，但它没有使用任何全局阻止队列，就像全局就绪队列一样的操作系统。

那么，为什么操作系统维护/需要阻塞队列？


（或者，操作系统中引用的阻塞队列实际上是每个信号量的阻塞队列，并且没有全局阻塞队列？）

Answer 1

好吧，如果我正确理解这个问题。

最简单的队列形式是建立在链表上的。如果它没有阻挡，则可能存在竞争条件。例如，假设我们有进程A和B.它们都调用fork。

A正在运行和分叉。

准备添加到列表中，列表的大小为2.（例子）

上下文切换到B.

B也分叉。

B准备添加到列表中，因为队列没有阻塞，列表的大小也是2。

B完成。

上下文切换到A.

结束。

队列将具有（无特定顺序）{A，B，A-child}

但是B孩子会因为A-child覆盖它而丢失。

为了确保只能同时在列表中添加和删除一个任务，它必须是互斥的，因此我们需要阻止信号量。

但是如果你考虑一下，信号量已经是一个阻塞队列，因为在后端，它完全符合我们的需要。

信号量的后端基本上是'确保不会发生中断的东西'（在那里阻塞的最低级别形式），并且任何调用信号量的东西都将被添加到信号量中的队列中。

所以是的，操作系统需要阻塞队列。