Operating system 为什么在关键部分中睡眠是并发问题？

我想了解，为什么即使我使用了锁，但如果我尝试在关键部分睡眠，会出现并发问题

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我可能在睡觉，因为我在做I/O。

在关键部分（也被称为锁定信号量或互斥后的代码部分）内睡觉的并发性问题是，其他处理也更可能阻塞，等待第一个进程释放关键部分

阻止其他进程并不总是坏事。如果其他进程必须等待第一个进程完成，那么就是这样。因此，您的问题的答案是，这取决于：如果是应用程序的设计，那么可以阻止其他进程

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在执行I/O时，应阻止进程，直到I/O完成。因此它不需要睡觉。但这是另一个故事。

问题基本上是，当你睡觉时，你没有完成任何事情。一般来说，您希望在尽可能短的时间内“处于”关键部分。您在关键部分花费的时间越长，其他线程等待进入该部分的时间就越长

通常，I/O应该在任何关键部分之外进行。例如，如果您正在读取一些数据，您可能希望读取数据，然后进入关键部分并将数据添加到某个结构中，以便其他所有人都可以看到它（例如，将带有指向该数据的指针的节点添加到向量中），然后离开CS

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在CS中进行I/O本身几乎没有什么好的理由——通常只有一个线程进行I/O，并有一个队列（或deque，或其他什么）来处理该线程的输入或输出。向队列中添加或从队列中读取内容受到CS（或信号量等）的保护，但发生速度很快，因此一个线程可以完成它的任务，然后快速离开，这样其他线程也可以。另一个在关键时段睡眠的潜在问题是，它显著增加了优先级反转场景的概率。这在实时系统（以及我所期望的非实时系统，尽管我可能天真地认为不是这样）中尤其有问题。尽管有不同的策略，但不同的操作系统采用不同的方法，这将最终影响应用程序的行为

如果你不熟悉它，请考虑下面的例子。

想象三（3）项不同优先级的任务：tLow、tMed和大腿。tLow和THGH需要不同的时间来访问相同的关键资源；tMed做自己的事情

tLow正在运行，tMed和大腿目前被阻塞（但不在关键部分）

tLow出现并进入关键部分

因为它是系统中优先级最高的任务，所以它会运行

大腿然后尝试进入关键资源，但由于tLow在其中而阻塞

tMed解除阻塞，因为它现在是系统中优先级最高的任务，所以它会运行

在tLow放弃资源之前无法运行。在tMed阻塞或结束之前，tLow无法运行。任务的优先级被颠倒了；虽然它的优先级最高，但它位于执行链的底部

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希望这能有所帮助。

在危急关头，你为什么要睡觉？你在“等待”什么？如果只是为了保护单个IO对象，没有理由不为IO使用“关键部分”（互斥体的名称选择不当，因为它建议锁定代码而不是数据）。它将阻止的唯一线程是在有机会对其执行IO之前无法继续的其他线程。这就是内部

文件

锁定的工作方式…对于输入，我同意。然而，对于输出，我没有。对于输出，通常将数据存放在队列中，然后继续处理就足够了。这可以（通常是显著地）减少线程等待而不是处理的时间。我考虑的更多的是一个组合操作，比如读-修改-写周期和原子性要求。