并发编程 进程原语

什么是原语？内核提供给核外调用的过程或者函数成为原语（primitive），原语在执行过程中不允许中断。

计算机进程的控制通常由原语完成。所谓原语，一般是指由若干条指令组成的程序段，用来实现某个特定功能，在执行过程中不可被中断。在操作系统中，某些被进程调用的操作，如队列操作、对信号量的操作、检查启动外设操作等，一旦开始执行，就不能被中断，否则就会出现操作错误，造成系统混乱。所以，这些操作都要用原语来实现。

原语是操作系统内核的一个组成部分，并且常驻内存，通常在管态下执行。原语一旦开始执行，就要连续执行完，不允许中断。

操作系统提供了一些原语，其中常用的有两个 阻塞原语(sleep) 和 唤醒原语(wakeup)。

1) 阻塞原语(sleep)

阻塞原语的大致工作过程如下：开始时，进程正处于执行状态，因此首先应中断CPU执行，并保存该进程的CPU现场，然后把阻塞状态赋予该进程，并将它插入具有相同实体的阻塞队列中。

2) 唤醒原语(wakeup)

一进程因为等待事件的发生而处于阻塞状态，当等待的事件完成后，进程又具有了继续执行的条件，这时就要把该进程从阻塞状态转变为就绪状态，这个工作由唤醒原语来完成。唤醒原语执行的操作有：先把被唤醒进程从阻塞队列中移出，设置该进程当前状态为就绪状态，然后再将该进程插入到就绪队列中。

3) 两者之间的关系

阻塞原语 sleep 是一个将调用进程阻塞的系统调用，直到另外一个进程调用唤醒原语 wakeup 方法，将被阻塞的进程作为参数，将其唤醒。

阻塞与忙等待最大的区别在于，进程被阻塞后 CPU 将不会分配时间片给它，而忙等待则是一直在空转，消耗 CPU 的时间片。