等待狀态隊列英文解釋翻譯、等待狀态隊列的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 wait state queue

分詞翻譯：

等待狀态的英語翻譯：

【計】 wait state; waiting state; waiting status

隊列的英語翻譯：

alignment
【計】 Q; queue; queueing

專業解析

在計算機科學領域，"等待狀态隊列"（英文：Wait Queue 或Blocked Queue）是一個核心的操作系統概念，特指那些因等待某種資源或事件（如I/O操作完成、信號量釋放、消息到達等）而暫時無法繼續執行的進程（Process）或線程（Thread）所處的狀态及其被組織管理的隊列結構。

術語定義與核心概念 (Term Definition & Core Concept)
- 等待狀态 (Wait State / Blocked State): 指進程或線程主動或被動地暫停自身執行，将CPU控制權讓出，直到其等待的特定條件得到滿足（如所需數據從磁盤讀取完畢、請求的共享資源可用、收到其他進程的信號等）。處于此狀态的實體不參與CPU調度。
- 隊列 (Queue): 一種先進先出（FIFO）或按優先級排序的數據結構。操作系統使用隊列來管理處于相同狀态的多個進程/線程。
- 等待狀态隊列 (Wait Queue / Blocked Queue): 因此，等待狀态隊列就是指操作系統内核中專門用來存放和管理所有處于等待狀态的進程或線程的隊列數據結構。當一個進程因等待事件而進入阻塞狀态時，它會被加入到相應的等待隊列中；當等待的事件發生時（如I/O完成中斷），操作系統會從該隊列中喚醒一個或多個進程，将其狀态改為就緒（Ready），并移入就緒隊列等待CPU調度。
目的與作用 (Purpose & Function)
- 資源管理：當多個進程競争有限的系統資源（如打印機、文件鎖、共享内存區）時，無法立即獲得資源的進程會被放入該資源的等待隊列，按序等待資源釋放。
- 事件同步：用于實現進程間同步機制。例如，一個進程等待另一個進程發送信號（Semaphore, Condition Variable, Event），在信號未到達前，它會在對應的信號量或條件的等待隊列中阻塞。
- I/O操作：當進程發起一個I/O請求（如讀寫磁盤、網絡數據包收發），而設備尚未準備好或操作未完成時，進程會被放入該I/O設備的等待隊列，直到I/O操作完成并産生中斷通知内核。
- 高效調度：通過将阻塞進程移出就緒隊列，操作系統調度器可以專注于選擇真正準備好執行的進程（在就緒隊列中），避免無效的調度嘗試，提高CPU利用率。
關鍵特征 (Key Characteristics)
- 狀态關聯：隊列中的實體狀态統一為“阻塞/等待”。
- 事件驅動：進程移出隊列（被喚醒）是由特定事件的發生觸發的（如資源釋放、I/O完成、信號到達）。
- 隊列多樣性：系統中通常存在多個不同的等待隊列，每個隊列關聯一個特定的資源或事件類型（如每個信號量有自己的等待隊列，每個設備文件有對應的I/O等待隊列）。
- 喚醒策略：喚醒策略可能不同，可能是喚醒隊列中第一個進程（FIFO），也可能是喚醒所有等待進程，或者根據優先級喚醒。
示例場景 (Example Scenario) 假設進程A請求使用一個已被進程B鎖定的打印機：
1. 進程A執行系統調用請求打印機。
2. 操作系統檢查發現打印機忙（被B占用）。
3. 操作系統将進程A的狀态從“運行”或“就緒”改為“阻塞/等待”。
4. 進程A被加入到該打印機的等待狀态隊列中。
5. 進程B完成打印，釋放打印機鎖。
6. 操作系統收到釋放信號，從打印機的等待隊列中取出進程A（通常是第一個）。
7. 操作系統将進程A的狀态改為“就緒”，并将其移入就緒隊列。
8. 調度器在適當時候将CPU分配給進程A，進程A得以繼續執行并使用打印機。

重要區别：等待狀态隊列 vs. 就緒隊列 (Ready Queue)

等待狀态隊列：存放因等待事件而無法執行的進程/線程。它們不占用CPU，直到等待的事件發生。
就緒隊列：存放已準備好執行，僅在等待CPU時間片的進程/線程。調度器從該隊列中選擇下一個運行的實體。

參考資料：

Operating System Concepts (10th Edition) by Abraham Silberschatz, Peter B. Galvin, Greg Gagne. (權威操作系統教材，詳細講解進程狀态與隊列管理)
The Linux Kernel Documentation - Wait Queues. (Linux内核官方文檔，描述等待隊列的實現與API) https://www.kernel.org/doc/html/latest/core-api/wait.html
GeeksforGeeks - Process States in Operating System. (技術社區詳解，包含狀态轉換圖及隊列說明) https://www.geeksforgeeks.org/process-states-in-operating-system/

網絡擴展解釋

關于“等待狀态隊列”的詳細解釋如下（綜合多個權威來源）：

1. 核心定義等待狀态隊列是Linux内核中用于管理阻塞進程的機制，當進程因等待資源（如I/O操作完成、信號量釋放等）無法繼續執行時，會被移入該隊列進入睡眠狀态，直到條件滿足後被内核喚醒。

2. 實現原理

數據結構：由等待隊列頭（wait_queue_head_t）和多個等待隊列節點（wait_queue_entry）構成的雙向鍊表
同步機制：通過自旋鎖保護隊列操作，确保多核環境下的原子性
進程狀态轉換：進程從TASK_RUNNING變為TASK_INTERRUPTIBLE或TASK_UNINTERRUPTIBLE狀态

3. 典型使用步驟

// 初始化隊列頭
init_waitqueue_head(&wq_head);

// 進程加入隊列（示例）
wait_event_interruptible(wq_head, condition);
// 喚醒進程（通常在中斷處理函數中調用）
wake_up(&wq_head);

4. 主要應用場景

設備驅動中的異步I/O等待
内核同步原語（如信號量、完成量）
中斷處理與進程通信
資源争用時的調度優化（避免忙等待）

擴展說明：與就緒隊列的區别在于，就緒隊列存放的是可立即調度的進程，而等待隊列專門管理需要被動喚醒的阻塞進程。這種機制能有效降低CPU空轉損耗，提升系統整體效率。