排隊信號量英文解釋翻譯、排隊信號量的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 queueing semaphore

分詞翻譯：

排的英語翻譯：

arrange; eject; exclude; line; platoon; raft; range; rank; row; tier
【化】 blower

隊的英語翻譯：

band; brigade; corps; fleet; gang; group; team
【醫】 company

信號的英語翻譯：

semaphore; signal
【計】 semaphore; signal
【化】 sign; signal
【醫】 signal
【經】 call letter; signal

量的英語翻譯：

capacity; estimate; measure; mete; quantity; quantum
【醫】 amount; dose; dosis; measure; quanta; quantity; quantum
【經】 volume

專業解析

排隊信號量（Queuing Semaphore）是操作系統和并發編程中的核心同步機制，其英文術語由計算機科學家Edsger Dijkstra于1965年提出。該機制通過維護等待隊列實現資源分配的公平性，與普通信號量（Semaphore）的主要區别在于嚴格遵循先進先出（FIFO）原則。

從實現原理分析，排隊信號量包含三個核心組件：

整型計數器：記錄可用資源數量
等待隊列：存儲被阻塞進程的PCB指針
互斥鎖：确保原子操作（Atomic Operation）

在Linux内核中，該機制通過struct semaphore數據結構實現，其wait_list字段維護等待進程隊列。當進程請求資源時： $$ V(sem) = sem + 1 $$ $$ P(sem) = begin{cases} sem - 1 & text{if } sem > 0 text{block process} & text{otherwise} end{cases} $$

典型應用場景包括：

數據庫連接池管理（IBM技術文檔）
多線程文件讀寫控制（Microsoft開發者網絡）
實時系統任務調度（IEEE實時系統研讨會論文集）

權威參考文獻：

《操作系統：精髓與設計原理》William Stallings，第7章進程同步
《現代操作系統》Andrew S. Tanenbaum，第2.3節信號量實現
POSIX标準文檔IEEE Std 1003.1-2017，第11.2節線程同步

網絡擴展解釋

排隊信號量（Queuing Semaphore）是操作系統和并發編程中的一種同步機制，主要用于管理多線程/進程對共享資源的有序訪問。其核心特點是通過内置的等待隊列實現線程的排隊機制，确保資源分配的公平性。以下是詳細解釋：

一、基礎概念

信號量本質
信號量是一個計數器，通過P()（等待/獲取）和V()（釋放）操作控制資源訪問。
- 計數器值：表示當前可用資源數量。
- P()：若計數器>0，則減1并繼續；否則阻塞線程。
- V()：将計數器加1，并喚醒一個等待線程。
排隊機制的作用
傳統信號量可能因無序競争導緻“線程饑餓”（某些線程長期無法獲取資源）。排隊信號量通過維護先到先得（FIFO）的等待隊列，确保線程按請求順序獲取資源，解決公平性問題。

二、關鍵特點

有序喚醒
當資源釋放（V()操作）時，優先喚醒隊列中等待最久的線程，而非隨機喚醒。
避免優先級反轉
在高優先級線程頻繁請求的場景下，排隊機制可防止低優先級線程因搶占問題被長期阻塞。
實現公平性
典型應用如數據庫連接池、打印機調度等需嚴格按請求順序分配資源的場景。

三、與普通信號量的區别

特性	普通信號量	排隊信號量
喚醒策略	隨機或依賴系統調度	嚴格按隊列順序喚醒
公平性	可能導緻饑餓	保證先請求者先獲取
實現複雜度	簡單	需額外維護等待隊列

四、應用場景示例

線程池任務調度
多個任務請求線程資源時，按提交順序分配執行權。
限流控制
在API網關中，限制每秒請求數，超限請求按隊列等待處理。

五、公式表示

信號量操作可抽象為：
$$ text{初始化：} S = N quad (N為初始資源數)
$$
$$ P(): text{while } S leq 0 text{ wait}; quad S = S - 1
$$
$$ V(): S = S + 1; text{喚醒隊首線程}
$$

如果需要更具體的編程實現（如Java的Semaphore公平模式），可補充說明或提供代碼示例。