信号量术语

Question

通常所说的信号量......它们是否涉及到忙碌的等待？我对这个术语感到困惑。请告诉我，我能够画出的哪些结论是真实的。 a）Spinlocks涉及繁忙的等待，所以为了避免这种情况，我们有信号量。
b）信号量是一种自旋锁，但我们可以没有繁忙的等待信号量
c）pthread_condition变量与信号量做同样的事情吗？如果是这样，它们是否等同于semaphore.h库中的信号量。如果两者都代表相同的功能，我很困惑。

Answer 1

抽象地说，信号量是一个带有许多许可证的锁。信号灯支持两种操作：

1. 截至，增加许可的数量，并且
2. 下，它试图减少许可证的数量。如果没有足够的许可证，则该操作等待，直到有足够的许可证可用。

实现信号量有很多方法。但是，通常情况下，信号量不是作为自旋锁实现的，而是实际上让操作系统阻塞线程并让它休眠直到请求的许可证可用。也就是说，一个完全合法的信号量实现可能会让它忙碌 - 等待;我只是没有意识到任何这样做的实现。

条件变量表示不同的概念。通常，信号灯旨在管理只有这么多副本的资源。希望资源的每个线程都会等待，直到信号守护对它的访问变得可用，并且每个使用资源的线程都拥有一个许可。条件变量通常用于允许线程等待某些事件发生。他们通常支持业务

1. 等待，这阻止线程，直到它发出信号，
2. 通知，它讲述了一个线程等待条件变量，它可以继续，并
3. 通知 - 全部，它告诉等待条件变量的所有线程可以继续。

条件变量和信号可以（通常）互换使用，并对锁的使用设计进行适当的更改。但是，有时信号量更容易处理，有时条件变量更容易处理，所以我们都有可用的基元。通常情况下，由于您使用的特定库或语言，您会选择使用一种。例如，Java对象内置支持监视器（与锁配对的条件变量），所以在Java中使用条件变量通常很有用，尽管Java信号量确实存在。如果您在Windows中进行编程，则信号量是首选的同步方法，但条件变量确实存在。

希望这会有所帮助！

Answer 2

自旋锁使用繁忙的等待，因此名称自旋 - 线程自旋无所事事。

它所做的是“？我可以去我可以去我可以进去......等”，直到锁允许它在关键部分（CS）

信号灯：通常使用信号/通知和队列来实现，因此当线程在信号量上进入睡眠状态时，如果临界区域中有另一个线程，则进入队列。如果CS中没有其他线程，则当前线程输入它。当另一个线程在CS中时，所有其他线程在信号量上进入队列。当第一个线程退出CS时，它会再次触发信号量。信号量现在将其队列中的第一个线程唤醒并唤醒它，从而使线程进入CS。

在signal/wait实现的信号量时，线程说我可以进去吗？如果不是，它说，当我可以时叫醒我。如果是的话，它会在

编辑：信号灯VS条件

上条件的等待和信号操作是非常相似的P和V操作上计数信号。等待语句可以阻塞线程的执行，而信号语句可以导致重新启动另一个线程。但是，它们之间存在差异。 P操作不一定会阻塞一个线程，因为信号量计数器可能大于零。然而，等待语句总是阻塞一个线程。信号语句可以在一个条件下准备好（解除阻塞）阻塞的线程，就像V操作为信号量上的阻塞线程做好准备一样。区别在于V操作总是增加信号量计数器;从而影响后续的P操作。空条件下的信号语句不会影响后续的等待语句，因此会丢失。另一个区别是，如果执行足够的V操作，信号量上被阻塞的多个线程可以立即恢复执行。在互斥类型的情况下，多个信号语句可以解锁多个线程，但由于互斥类型的互斥属性，只能有一个线程能够执行。