信号量排队

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。

我知道信号量的作用是阻塞正在等待它的线程，当它们调用sem_wait（）而另一个线程当前已将其锁定时。然后阻塞该线程，然后将其放入该信号量的等待列表中。

我的问题与sem_post（）上发生的事情有关。是否将下一个线程从等待列表中拉出，设置为锁定线程，并允许解除阻塞？或者发布完全不同的方案？

谢谢！

Answer 1

在sem_wait()上解除阻塞的下一个线程将是操作系统决定下一个上下文切换到的线程。没人保证订购;这取决于您的操作系统的调度策略。它可能是已经离开CPU最长的线程，或者已经被分配了最高“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，或者其他什么。

最有可能的是，您当前的线程（调用sem_post()的线程）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，或者超出其os分配的时间切片。然后，操作系统将切换一些完全不相关的进程运行几分之一秒（可能是Firefox或其他东西），然后关闭并处理一些网络流量，让自己喝杯茶，最后，当它到处走动时对它来说，选择你感觉到的其他线程，基于过去的历史是否感觉特定线程更多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，这些进程已经存在很长时间。理论上说，新的过程可能是短暂的（如果它已经存在了五个小时，很可能在接下来的1ms内不会完成），所以我们不妨将它们结束。 I / O绑定进程可能继续受I / O限制，这意味着他们很可能在等待其他资源时很快关闭CPU。基本上，操作系统希望找到能够尽快完成的过程，因此它可以回过头来喝茶并运行恶意软件。

Answer 2

Semaphores有两个操作：

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

信号量也有一个与之关联的整数，这是允许传递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（）来释放点。

这是信号量的经典定义。

编辑：信号量不保证订单。它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。