信號量術語

Question

通常所說的信號量......它們是否涉及到忙碌的等待？我對這個術語感到困惑。請告訴我，我能夠畫出的哪些結論是真實的。 a）Spinlocks涉及繁忙的等待，所以爲了避免這種情況，我們有信號量。
b）信號量是一種自旋鎖，但我們可以沒有繁忙的等待信號量
c）pthread_condition變量與信號量做同樣的事情嗎？如果是這樣，它們是否等同於semaphore.h庫中的信號量。如果兩者都代表相同的功能，我很困惑。

Answer 1

抽象地說，信號量是一個帶有許多許可證的鎖。信號燈支持兩種操作：

1. 截至，增加許可的數量，並且
2. 下，它試圖減少許可證的數量。如果沒有足夠的許可證，則該操作等待，直到有足夠的許可證可用。

實現信號量有很多方法。但是，通常情況下，信號量不是作爲自旋鎖實現的，而是實際上讓操作系統阻塞線程並讓它休眠直到請求的許可證可用。也就是說，一個完全合法的信號量實現可能會讓它忙碌 - 等待;我只是沒有意識到任何這樣做的實現。

條件變量表示不同的概念。通常，信號燈旨在管理只有這麼多副本的資源。希望資源的每個線程都會等待，直到信號守護對它的訪問變得可用，並且每個使用資源的線程都擁有一個許可。條件變量通常用於允許線程等待某些事件發生。他們通常支持業務

1. 等待，這阻止線程，直到它發出信號，
2. 通知，它講述了一個線程等待條件變量，它可以繼續，並
3. 通知 - 全部，它告訴等待條件變量的所有線程可以繼續。

條件變量和信號可以（通常）互換使用，並對鎖的使用設計進行適當的更改。但是，有時信號量更容易處理，有時條件變量更容易處理，所以我們都有可用的基元。通常情況下，由於您使用的特定庫或語言，您會選擇使用一種。例如，Java對象內置支持監視器（與鎖配對的條件變量），所以在Java中使用條件變量通常很有用，儘管Java信號量確實存在。如果您在Windows中進行編程，則信號量是首選的同步方法，但條件變量確實存在。

希望這會有所幫助！

Answer 2

自旋鎖使用繁忙的等待，因此名稱自旋 - 線程自旋無所事事。

它所做的是「？我可以去我可以去我可以進去......等」，直到鎖允許它在關鍵部分（CS）

信號燈：通常使用信號/通知和隊列來實現，因此當線程在信號量上進入睡眠狀態時，如果臨界區域中有另一個線程，則進入隊列。如果CS中沒有其他線程，則當前線程輸入它。當另一個線程在CS中時，所有其他線程在信號量上進入隊列。當第一個線程退出CS時，它會再次觸發信號量。信號量現在將其隊列中的第一個線程喚醒並喚醒它，從而使線程進入CS。

在signal/wait實現的信號量時，線程說我可以進去嗎？如果不是，它說，當我可以時叫醒我。如果是的話，它會在

編輯：信號燈VS條件

上條件的等待和信號操作是非常相似的P和V操作上計數信號。等待語句可以阻塞線程的執行，而信號語句可以導致重新啓動另一個線程。但是，它們之間存在差異。 P操作不一定會阻塞一個線程，因爲信號量計數器可能大於零。然而，等待語句總是阻塞一個線程。信號語句可以在一個條件下準備好（解除阻塞）阻塞的線程，就像V操作爲信號量上的阻塞線程做好準備一樣。區別在於V操作總是增加信號量計數器;從而影響後續的P操作。空條件下的信號語句不會影響後續的等待語句，因此會丟失。另一個區別是，如果執行足夠的V操作，信號量上被阻塞的多個線程可以立即恢復執行。在互斥類型的情況下，多個信號語句可以解鎖多個線程，但由於互斥類型的互斥屬性，只能有一個線程能夠執行。