基于EPOLL+多进程+线程池的server框架设想

本文介绍了一种基于EPOLL+多进程+线程池技术的高性能服务器框架设计思路,旨在提高服务器处理能力和稳定性。该框架利用多进程模型分散负载并解决“惊群”问题,采用线程池处理耗时任务以提升整体性能。

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最近,看了几个开源代码的server框架,有了一些自己的想法,把它记下来。

针对server要求高性能的同时还需要稳定性的特点,有了这样一个构思,建立一个EPOLL+多进程+线程池的server框架,暂且叫它emptyServer(e:epoll,m:muti,p:process,t:thread,y:ycc.哈哈)

考虑的出发点如下:

(1)     为什么用epoll

众所周知的原因,这里就不多说了。

(2)     为什么使用多进程模型?

emptyServer框架中,多进程的想法来源于apachelighttpd。它的作用是多个进程共享监听socket,当有连接过来时,唤醒其中一个进程处理,这样可以保证了emptyServer的稳定性,又可以提高emptyServer的处理能力。

也许,大家会想,这不就会引起“惊群”问题了吗?linux2.4以后的内核版本,已经解决了“惊群”问题,所以不需要担心“惊群”影响性能。

注:“惊群”问题,多进程共享监听socket,当有请求过来时,系统会唤醒所有的进程,从而造成系统颠簸使性能严重下降。

(3)     为什么要使用线程池?

线程池的作用:线程处理具体的逻辑,不参与主线程的网络IO,通过socketpair与主线程交互。

使用线程是基于以下的考虑:

1)       对于耗时比较长的逻辑,如数据库访问、复杂数值计算等,如果不启用另外的线程处理,主线程就会把时间都花在处理逻辑上,就会影响网络IO的处理和其它请求的逻辑处理,从而影响整体性能。

2)       现在的服务器基本上都是多核多cpu的,通过多线程,可以把线程映射到不同的cpu去执行,充分利用多核多cpu的处理能力。

下面,给出一个粗略的流程图,打算8月初开始实现emptyServer

 

内容概要:本文详细介绍了基于FPGA的144输出通道可切换电压源系统的设计与实现,涵盖系统总体架构、FPGA硬件设计、上位机软件设计以及系统集成方案。系统由上位机控制软件(PC端)、FPGA控制核心和高压输出模块(144通道)三部分组成。FPGA硬件设计部分详细描述了Verilog代码实现,包括PWM生成模块、UART通信模块和温度监控模块。硬件设计说明中提及了FPGA选型、PWM生成方式、通信接口、高压输出模块和保护电路的设计要点。上位机软件采用Python编写,实现了设备连接、命令发送、序列控制等功能,并提供了一个图形用户界面(GUI)用于方便的操作和配置。 适合人群:具备一定硬件设计和编程基础的电子工程师、FPGA开发者及科研人员。 使用场景及目标:①适用于需要精确控制多通道电压输出的实验环境或工业应用场景;②帮助用户理解和掌握FPGA在复杂控制系统中的应用,包括PWM控制、UART通信及多通道信号处理;③为研究人员提供一个可扩展的平台,用于测试和验证不同的电压源控制算法和策略。 阅读建议:由于涉及硬件和软件两方面的内容,建议读者先熟悉FPGA基础知识和Verilog语言,同时具备一定的Python编程经验。在阅读过程中,应结合硬件电路图和代码注释,逐步理解系统的各个组成部分及其相互关系。此外,实际动手搭建和调试该系统将有助于加深对整个设计的理解。
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