等待条件变量是否会加载 CPU 内核

Does waiting on a condition variable load the CPU core?

本文关键字：加载 CPU 内核 是否 条件 变量 等待      更新时间：2023-10-16

等待条件变量是否会导致循环通过指令将 CPU 内核加载到 100%？这就是在 cvar 上等待通常C++的方式：

void worker_thread()
{
    // Wait until ready turns true and the condition variable is notified
    std::unique_lock<std::mutex> lk(m);
    cv.wait(lk, []{return ready;}); //<-- does this load the cpu?
    // Do something
}

我假设这样的东西是底层实现：

while (1)
{
    lock mutex;
    if (condition) signal();
    unlock mutex;
}

此代码会将运行它的处理器内核加载到 100%，因为没有 Sleep（）。

现实中会发生什么？

就我而言（这就是我找到您的问题的方式）问题在于没有指定编译器和链接器的-pthread。是的，所有内容的编译和链接都没有该标志，但 100% CPU 使用率。

在我使用过的任何编译器和操作系统中，它都没有。通常，同步原语的底层操作作为内核调用执行，除非显式声明，并且操作系统的内核关心它的执行方式。 即使它不在标准中，我认为它的存在只是为了允许符合C++标准的编译器存在于异国情调的架构上。除非你正在使用一些非常罕见和特定的东西，否则你不应该关心它。

一般来说，这个逻辑围绕着implementation of scheduler in OS

。

等待和唤醒线程的功能是与操作系统的调度程序合作完成的。

通用/简单设计： In the mentioned scenario，等待将导致线程休眠，因此调度程序应将线程从运行状态（运行队列）移动到等待/阻塞状态（等待队列），除非满足特定条件。因此，通常在这种情况下，可能不会有 CPU 周期消耗。

满足条件后，信号量将提示调度程序，

以便调度程序可以唤醒正在等待条件的线程并调度它（即，它应将线程从等待/阻塞状态（等待队列）移动到运行状态（运行队列）并调度它）。

就我而言，我已经分析了我的应用程序，它似乎在等待时消耗了大量 CPU，仅在等待时占用了 30% 的 CPU。这是很多CPU，因为我正在运行的应用程序是一个完整的游戏，有1000个繁重的绘制调用和粒子系统计算。等待发生在__psynch_cvwait的情况下，在iOS上。

相关文章：