请问编程语言中阻塞机制在操作系统最底层是如何实现的？

首先大致问题如上，有以下两个疑问

场景：高级编程语言中的阻塞，如 socket，sleep 等

有一种说法是程序阻塞不占用 CPU 资源。根据我所查阅到的资料，JAVA 为例，阻塞机制最后都到了 native 方法，也就是 C 语言实现，调用到了操作系统的方法（这个说法有点不准确），然后是关于 Linux 阻塞队列的原理，有一个 __wait_event 方法，具体如下：

#define __wait_event(wq, condition)
       do {
               DEFINE_WAIT(__wait);

               for (;;) {
                       prepare_to_wait(&wq, &__wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
                       if (condition)
                               break;
                       schedule();
               }
               finish_wait(&wq, &__wait);
       } while (0)

然后就没有其它资料了,可以看到里面有一个死循环，所以底层是会用循环来判断是否满足条件？(感觉并没有到底层)那么这也是变相消耗系统资源了啊，有点像回调
2. 如果底层是使用循环来判断，那么例如定时器，操作系统是如何管理时间的？如果也是有循环，那么时间粒度是多少，1 毫秒？如果不是，如何判断时间到达？

感觉最底层一定不是我所猜测的这样，应该是有特殊的数据结构和方法。最后，不要说什么操作系统内核完成，我就是想学习一下原理，就算是汇编也想研究下，有懂的大佬能解下惑吗？或者给几个相关技术名词。

wamson

2019-12-26 13:29:24 +08:00

@squancher。。。想这么复杂干什么，其实就是 cpu 在每个时钟周期都会去检测某个引脚的电平是高电平还是低电平(这个电平是别的硬件电路传递过来的，比如 IO 事件一般是 DMA 控制器)，如果是高电平则表示有中断信号到达，就会保存现场，然后跳去执行中断处理函数，完了恢复现场。
详细请参考<操作系统>，或者看一下<ucos ii 源码>

codehz

2019-12-26 13:36:56 +08:00

其实不去实现操作系统也不是不能了解这个阻塞调用机制
你可以自己实现一个协程
然后看看不使用系统调用的情况下如何实现 timer
（是不是只能一个死循环，最多优化优化检查策略）
然后我这里就做了一个模仿操作系统的协程模型 https://github.com/codehz/ctxco
其中 poller 函数可以理解为系统调用的处理函数（然后自己实现如何将请求异步提交给系统，并返回调度具体协程）

zwhfly

2019-12-26 13:37:24 +08:00

对于 CPU 来说，中断是跳到另一段程序执行，而不是等待。但对中断前那段代码来说，由于被跳走了，所以逻辑上这段程序在等待，等待操作系统什么时候操纵 CPU 再跳回来。但 CPU 一直是有事干的，从来不闲着，最闲的时候也是循环执行 pause 指令(x86)。

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