深入剖析：Linux等待队列和完成量的区别 (linux等待队列和完成量区别)

Linux是一个开源的操作系统，它的核心部分是由C语言编写的，运行在各种硬件设备上。在Linux中，等待队列和完成量非常重要，它们对于进程的挂起和唤醒，以及异步通信起着重要的作用。但是，对于初学者来说，它们不易理解，容易混淆。本文将深入剖析Linux等待队列和完成量的区别，帮助大家更清楚地了解它们之间的差别，以及在程序设计中的应用。

1. 等待队列

等待队列是Linux中一种用来挂起进程的机制，一般用于同步线程之间的数据交换。比如，当一个进程需要访问共享资源时，如果该资源当前正在被占用，则需要等待。这时，会把当前进程加入到等待队列中，并挂起该进程，直到资源被释放。在Linux中，等待队列可以是一个列表，也可以是一个数组，它们都是由等待队列头结构等管理的。

等待队列头结构包括了等待队列中所有挂起的进程，包括其线程ID和等待原因。同时，等待队列头结构还包含了当前挂起的进程数量和信号量。在等待队列头结构中，有一个指针，指向唤醒所有进程的函数。当资源被释放时，该函数将被调用，此时等待队列中的所有进程都将被唤醒。

在Linux中，等待队列是实现进程间同步的重要手段。在多线程的环境下，等待队列可以有效地防止资源的竞争，提高了程序的效率。

2. 完成量

完成量是Linux中用于异步通信的机制，它可以在数据处理完毕后，通知等待者已经完成。在Linux中，完成量可以看成是一种与信号量相关的数据结构，在某些情况下，完成量可以替代信号量的使用。

完成量通过原子操作实现，它不仅可以与其他进程通信，还能与硬件设备通信。在Linux中，硬件设备可以发送一个中断信号，该信号会触发一个中断服务例程，中断服务例程可以通过完成量来通知进程，已经处理完毕。

在Linux中，完成量可以作为一种同步机制，它可以实现等待者与处理者之间的同步，提高系统的处理能力。同时，完成量还可以作为一种异步通信机制，用于在不同的进程之间进行通信。

3. 等待队列与完成量的区别

在Linux中，等待队列和完成量都是用来实现进程间同步和异步通信的机制。它们之间的主要区别在于：

（1）等待队列用于挂起一个或多个进程，并在资源可用时唤醒它们。而完成量则用于异步通信，在数据处理完毕后，通知等待者已经完成。

（2）等待队列可以防止资源的竞争，提高程序的效率；而完成量则可以实现等待者和处理者之间的同步和异步通信。

（3）等待队列是一种在时间上长时间等待的机制，而完成量则是在时间上短时间等待的机制。

等待队列和完成量都是Unix/Linux操作系统中非常重要的机制，它们可以实现进程间的同步和异步通信，有助于提高系统的运行效率和处理能力。在程序设计中，正确理解等待队列和完成量的区别，能帮助我们更好地利用这两种机制，从而设计出更高效、更可靠的程序。