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Linux等待隊(duì)列是Linux操作系統(tǒng)的核心特性之一。它作為L(zhǎng)inux內(nèi)核調(diào)度器的一個(gè)關(guān)鍵組件，用于管理進(jìn)程和線程的等待和喚醒狀態(tài)。Linux等待隊(duì)列在操作系統(tǒng)調(diào)度和多線程編程中具有重要的作用，也是Linux內(nèi)核的核心之一。在本文中，將深入剖析Linux等待隊(duì)列的原理和實(shí)現(xiàn)，揭密它神奇的作用。
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一、等待隊(duì)列的概念及作用
在操作系統(tǒng)中，等待隊(duì)列是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于管理進(jìn)程和線程等待事件的狀態(tài)。這些事件可能會(huì)觸發(fā)其他進(jìn)程或線程完成相關(guān)操作。例如，一個(gè)線程可能會(huì)等待一個(gè)鎖，直到另一個(gè)線程釋放這個(gè)鎖。或者，一個(gè)進(jìn)程可能會(huì)等待一個(gè)信號(hào)，以便相應(yīng)地處理它。在這種情況下，等待隊(duì)列充當(dāng)?shù)却M(jìn)程和線程的中介。
等待隊(duì)列在Linux內(nèi)核中的作用非常重要。Linux作為一個(gè)多任務(wù)操作系統(tǒng)，需要對(duì)進(jìn)程和線程進(jìn)行調(diào)度和管理。在多線程編程中，等待隊(duì)列是一個(gè)重要的工具，用于協(xié)調(diào)不同線程之間的操作。在操作系統(tǒng)中，等待隊(duì)列是必不可少的，它使得進(jìn)程和線程可以輕松地等待外部事件的發(fā)生，并在事件發(fā)生時(shí)作出相應(yīng)的反應(yīng)。
二、Linux等待隊(duì)列的使用方式
在Linux中，等待隊(duì)列是由等待隊(duì)列頭（wt_queue_head_t）和等待隊(duì)列項(xiàng)（wt_queue_t）構(gòu)成的。等待隊(duì)列頭是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于管理等待隊(duì)列項(xiàng)。等待隊(duì)列項(xiàng)則是等待隊(duì)列的實(shí)際條目，每個(gè)等待隊(duì)列項(xiàng)都有一個(gè)唯一的等待事件。
Linux等待隊(duì)列的使用方式與其他等待隊(duì)列類似。它需要三個(gè)關(guān)鍵步驟：
1.等待事件：當(dāng)一個(gè)進(jìn)程或線程需要等待事件的發(fā)生時(shí)，它調(diào)用wt_event()或wt_event_timeout()函數(shù)，并向等待隊(duì)列頭注冊(cè)一個(gè)等待項(xiàng)。
2.事件發(fā)生：當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，觸發(fā)相應(yīng)的操作，例如釋放鎖或發(fā)送信號(hào)。
3.等待喚醒：當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，等待隊(duì)列頭將按照某種順序遍歷等待隊(duì)列，并從中選擇一個(gè)等待隊(duì)列項(xiàng)進(jìn)行喚醒。喚醒可以通過將線程或進(jìn)程的狀態(tài)從“等待”更改為“運(yùn)行”來實(shí)現(xiàn)。如果等待隊(duì)列項(xiàng)沒有得到滿足，它將再次進(jìn)入“等待”狀態(tài)。
三、等待隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)原理
Linux等待隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)原理比較簡(jiǎn)單。在內(nèi)核中，每個(gè)等待隊(duì)列項(xiàng)實(shí)際上是由一個(gè)等待條件和一個(gè)等待隊(duì)列節(jié)點(diǎn)組成的。等待隊(duì)列節(jié)點(diǎn)是一個(gè)雙向鏈表節(jié)點(diǎn)，它包含一個(gè)等待隊(duì)列項(xiàng)和兩個(gè)指針（指向上一個(gè)和下一個(gè)節(jié)點(diǎn)）。
等待隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)原理可以簡(jiǎn)單地概括如下：
1.進(jìn)程調(diào)用wt_event()或wt_event_timeout()函數(shù)，向等待隊(duì)列頭注冊(cè)一個(gè)等待項(xiàng)。
2.等待隊(duì)列頭將等待項(xiàng)添加到等待隊(duì)列中。
3.當(dāng)?shù)却录l(fā)生時(shí)，觸發(fā)相應(yīng)的操作，例如釋放鎖或發(fā)送信號(hào)。
4.等待隊(duì)列頭將按照某種順序遍歷等待隊(duì)列，并從中選擇一個(gè)等待隊(duì)列項(xiàng)進(jìn)行喚醒。
5.如果等待隊(duì)列項(xiàng)沒有得到滿足，它將再次進(jìn)入“等待”狀態(tài)，等待下次事件發(fā)生。
四、Linux等待隊(duì)列的神奇作用
Linux等待隊(duì)列在操作系統(tǒng)調(diào)度和多線程編程中具有重要的作用。在操作系統(tǒng)調(diào)度中，等待隊(duì)列是Linux內(nèi)核的一個(gè)重要特性。通過使用等待隊(duì)列，Linux內(nèi)核能夠更好地管理進(jìn)程和線程的等待和喚醒狀態(tài)。這使得Linux能夠更好地調(diào)度進(jìn)程和線程，處理外部事件，同時(shí)為用戶提供更高效的執(zhí)行環(huán)境。
在多線程編程中，等待隊(duì)列是一個(gè)重要的工具。通過使用等待隊(duì)列，不同線程之間可以協(xié)調(diào)其操作，并在發(fā)生事件時(shí)作出相應(yīng)的反應(yīng)。這使得多線程編程更加高效和可靠，能夠提高代碼的可維護(hù)性和可讀性。
另外，使用等待隊(duì)列還可以實(shí)現(xiàn)一些其他功能，例如實(shí)現(xiàn)讀寫鎖、異步I/O操作和中斷處理等。這些功能使得Linux等待隊(duì)列在實(shí)際應(yīng)用中非常有用。
五、結(jié)論
綜上所述，Linux等待隊(duì)列是Linux操作系統(tǒng)的一個(gè)重要特性。它在操作系統(tǒng)調(diào)度和多線程編程中具有重要的作用。通過使用等待隊(duì)列，Linux內(nèi)核能夠更好地管理進(jìn)程和線程的等待和喚醒狀態(tài)，處理外部事件，同時(shí)為用戶提供更高效的執(zhí)行環(huán)境。在多線程編程中，等待隊(duì)列是一個(gè)重要的工具，可以協(xié)調(diào)不同線程之間的操作，提高代碼的可維護(hù)性和可讀性。另外，使用等待隊(duì)列還可以實(shí)現(xiàn)一些其他功能，例如實(shí)現(xiàn)讀寫鎖、異步I/O操作和中斷處理等。實(shí)際應(yīng)用中，Linux等待隊(duì)列是非常有用的一個(gè)工具。
相關(guān)問題拓展閱讀：
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Linux下部署Diablo2服務(wù)器，建立游戲時(shí)”等待排隊(duì)序位:1″問題，求解答？
我也遇到這個(gè)問題了，我是在windows環(huán)境下出現(xiàn)的，同求解決方案
請(qǐng)問是如何部署的呢，本人有一臺(tái)閑置centos服務(wù)器，想搭建個(gè) Diablo2 服務(wù)器，網(wǎng)上搜謹(jǐn)搏索的大都是win32下的中晌棗，少數(shù) linux 下的，但是賣拆跟著教程做卻連編譯都過不了，求指導(dǎo)，求教程
建立游戲房間時(shí)會(huì)進(jìn)入等待隊(duì)列1 在windows系統(tǒng)里面就巧森是因?yàn)閐2gs未運(yùn)孝悉畝行，
linux下不用都D2GS么？ 一直沒有找到相關(guān)介紹
但是linux又無法運(yùn)行d2gs，除非wine….
不知道樓主找到解決辦法了陸耐沒有
以前遇到過 我直接換個(gè)暗黑升級(jí)補(bǔ)丁就解決了
linux的線程同步方式有哪些
三種同步方式：1、互斥鎖（mutex)、2、條件同步（cond)、3、信號(hào)量（semphore).
如果還想深入：可以參考
。
Linux系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)線程同步的方式大致分為六種，其中包括：互斥鎖、自旋鎖、信號(hào)量、條件變量、讀寫鎖、屏障。其中最常用的線程同步方式就是互斥鎖、自旋鎖、信號(hào)量。
1、互斥鎖
互斥鎖本質(zhì)就是一個(gè)特殊的全局變量，擁有l(wèi)ock和unlock兩種狀態(tài)，unlock的互斥鎖可以由某個(gè)線程獲得，當(dāng)互斥鎖由某個(gè)線程持有后，這個(gè)互斥鎖會(huì)鎖上變成lock狀態(tài)，此后只有該線程有權(quán)力打開該鎖，其他想要獲得該互斥鎖的線程都會(huì)阻塞，直到互斥鎖被解鎖。
互斥鎖的類型：
①普通鎖：互斥鎖默認(rèn)類型。當(dāng)一個(gè)線程對(duì)一個(gè)普通鎖加鎖以后，其余請(qǐng)求該鎖的線程將形成一個(gè)等待隊(duì)列，并在鎖解鎖后按照優(yōu)先級(jí)獲得它，這種鎖類型保證了資源分配的公平性。一個(gè)線程如果對(duì)一個(gè)已經(jīng)加鎖的普通鎖再次加鎖，將引發(fā)死鎖;對(duì)一個(gè)已經(jīng)被其他線程加鎖的普通鎖解鎖，或者對(duì)一個(gè)已經(jīng)解鎖的普通鎖再次解鎖，將導(dǎo)致不可預(yù)期的后果。
②檢錯(cuò)鎖：一個(gè)線程如果對(duì)一個(gè)已經(jīng)加鎖的檢錯(cuò)鎖再次加鎖，則加鎖操作返回EDEADLK;對(duì)一個(gè)已經(jīng)被其他線程加鎖的檢錯(cuò)鎖解鎖或者對(duì)一個(gè)已經(jīng)解鎖的檢錯(cuò)鎖再次解鎖，則解鎖操作返回EPERM。
③嵌套鎖：該鎖允許一個(gè)線程在釋放鎖之前多次對(duì)它加鎖而不發(fā)生死鎖;其他線程要獲得這個(gè)鎖，則當(dāng)前鎖的擁有者必須執(zhí)行多次解鎖操作;對(duì)一個(gè)已經(jīng)被其他線程加鎖的嵌套鎖解鎖，或者對(duì)一個(gè)已經(jīng)解鎖的嵌套鎖再次解鎖，則解鎖操作返回EPERM。
④默認(rèn)鎖：一個(gè)線程如果對(duì)一個(gè)已經(jīng)解鎖的默認(rèn)鎖再次加鎖，或者對(duì)一個(gè)已經(jīng)被其他線程加鎖的默認(rèn)鎖解鎖，或者對(duì)一個(gè)解鎖的默認(rèn)鎖解鎖，將導(dǎo)致不可預(yù)期的后果;這種鎖實(shí)現(xiàn)的時(shí)候可能被映射成上述三種鎖之一。
2、自旋鎖
自旋鎖顧名思義就是一個(gè)死循環(huán)，不停的輪詢，當(dāng)一個(gè)線程未獲得自旋鎖時(shí)，不會(huì)像互斥鎖一樣進(jìn)入阻塞休眠狀態(tài)，而是不停的輪詢獲取鎖，如果自旋鎖能夠很快被釋放，那么性能就會(huì)很高，如果自旋鎖長(zhǎng)時(shí)間不能夠被釋放，甚至里面還有大量的IO阻塞，就會(huì)導(dǎo)致其他獲取鎖的線程一直空輪詢，導(dǎo)致CPU使用率達(dá)到100%，特別CPU時(shí)間。
3、信號(hào)量
信號(hào)量是一個(gè)計(jì)數(shù)器，用于控制訪問有限共享資源的線程數(shù)。
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文章題目：深入剖析Linux等待隊(duì)列，揭密其神奇作用 (等待隊(duì)列 linux)
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