Blocked 和 Busy Waiting 有啥不同？

Posted 2023-02-23

【中文标题】Blocked 和 Busy Waiting 有啥不同？

【英文标题】：what's different between the Blocked and Busy Waiting?Blocked 和 Busy Waiting 有什么不同？

【发布时间】：2014-12-19 21:21:55

【问题描述】：

我知道 Busy Waiting 的实现。这是一个这样的死循环：

//main thread
while (true) 
    msg = msgQueue.next();
    msg.runnable.run();


//....msg queue
public Message next() 
    while (true) 
        if (!queue.isEmpty()) 
            return queue.dequeue();
        
    

所以，“next()”方法看起来就像被阻塞了，实际上它一直在运行。 这在书上被称为“忙着等待”。

什么是“进程被阻止”？它的实施细节如何？ 也是死循环吗？还是其他一些？喜欢信号机制？

例如： 猫xxx | grep "abc"

进程“cat”读取文件并输出。

进程“grep”等待“cat”的输入。

所以在“cat”输出数据之前，“grep”应该被阻塞，等待输入继续。 关于这个“阻塞”的死亡循环一直在读取输入流的详细信息是什么？还是真的停止运行，等待信号唤醒它运行？

【问题讨论】：

大家好，现在，我知道有什么区别了：D，忙等待是一个循环，cpu会一直执行，block是一种内核/OS控制，不会浪费cpu资源。

【参考方案1】：

区别基本上在于流程发生了什么：

1.忙着等待

一个忙于等待的进程本质上是在持续运行，询问“我们到了吗？我们到了吗？现在怎么样，我们到了吗？”这个问题消耗了 100% 的 CPU 周期：

bool are_we_there = false;
while(!are_we_there)

   // ask if we're there (without blocking)
    are_we_there = ask_if_we_are_there();

2。被阻塞（或阻塞）的进程

被阻塞的进程被操作系统挂起，当它等待的数据可用时会自动得到通知。如果没有操作系统的帮助，这是无法完成的。

示例是等待长时间运行的 I/O 操作或等待计时器到期的进程：

// use a system call to create a waitable timer
var timer = CreateWaitableTime()

// use another system call that waits on a waitable object
WaitFor(timer);  // this will block the current thread until the timer is signaled

// .. some time in the future, the timer might expire and it's object will be signaled
//    causing the WaitFor(timer) call to resume operation

更新

可等待对象可能在操作系统级别以不同的方式实现，但通常它可能是硬件计时器、中断和向操作系统注册的可等待对象列表的组合通过客户端代码。当中断发生时，操作系统的中断处理程序会被调用，该处理程序会扫描与该事件关联的所有可等待对象，并调用特定的回调，最终将向可等待对象发出信号（将它们放入信号状态）。这是一种过度简化，但如果您想了解更多信息，可以阅读中断和硬件计时器。

【讨论】：

umm... 操作系统如何做到这一点？

【参考方案2】：

当您说“进程被阻塞”时，您实际上是指“线程被阻塞”，因为这些是唯一获得 CPU 时间的可调度实体。当线程忙于等待时，它会在循环中浪费 CPU 时间。当线程被阻塞时，系统调用中的内核代码发现数据或锁不是立即可用的，因此它将线程标记为等待。然后它跳转到调度程序，该调度程序选择另一个准备执行的线程。阻塞系统调用中的此类代码可能如下所示：

100:    if (data_available()) 
101:        return;
102:     else 
103:        jump_to_scheduler();
104:    

稍后线程被重新调度并在第 100 行重新启动，但它立即到达 else 分支并再次离开 CPU。当数据可用时，系统调用最终返回。

不要逐字逐句，这是我根据我对操作系统的了解的猜测，但你应该明白。