多核编程（一）-- 概述

最新推荐文章于 2025-05-12 02:42:42 发布
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分类专栏： 多核与并行计算 文章标签： java 多线程 并行 多核
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本文概述了并行与并发的概念，强调并行利用多核资源加速执行，而并发则通过时间切片在宏观上实现同时执行。讨论了内存共享以及Java中实现多线程的两种方式，并介绍了相关同步机制和资源。

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基本概念

时序计算 并行/并发计算   异步


 

并行与并发

并行与并发通常理解的区别是：

并行是无论宏观还是微观，都是一起执行的；而并发在微观上是把时间分成若干片，使用进程快速交替执行，在宏观上看起来是一起执行的。

从另外一

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多核体系概述--多核系列之一
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一. 并发与并行的区别？ ........................................................................................................................... 1 1.1 串行 .................................................................................................................................................. 1 1.2 并发 .................................................................................................................................................. 1 1.3 并行 .................................................................................................................................................. 1 1.4 多核编程的难点 ............................................................................................................................... 2 二. 多核体系架构 ...................................................................................................................................... 3 2.1 多核处理器定义 ............................................................................................................................... 3 2.2 多核发展趋势 .................................................................................................................................. 3 2.3 一个多核处理器架构例子 ............................................................................................................... 5 2.4 LINUX 线程核绑定 .............................................................................................................................. 6 2.4.1 核亲和性绑定 ........................................................................................................................... 6 2.4.2 资源控制 cgroup ...................................................................................................................... 8 三. 内存模型 .............................................................................................................................................. 8 3.1 操作原子性 ...................................................................................................................................... 9 3.1.1 原子性的3种保证机制 ........................................................................................................... 9 3.1.2 硬件原子操作 ........................................................................................................................... 9 3.1.3 总线锁-原子操作原语 ............................................................................................................ 12 3.2 缓存一致性 .................................................................................................................................... 16 3.2.1 定义 ........................................................................................................................................ 16 3.2.2 CC协议 .................................................................................................................................... 17 3.2.3 伪共享 .................................................................................................................................... 21 3.3 顺序一致性 .................................................................................................................................... 24 3.3.1 定义 ........................................................................................................................................ 24 3.3.2 几种顺序约束 ......................................................................................................................... 25 3.3.3 乱序执行和内存屏障 ............................................................................................................. 28 四. 并发级别 ............................................................................................................................................ 31 4.1 WAIT-FREEDOM 无等待并发 .............................................................................................................. 32 4.2 LOCK-FREEDOM 无锁并发 ................................................................................................................... 32 4.3 OBSTRUCTION-FREEDOM 无阻塞并发 .................................................................................................. 33 4.4 BLOCKING ALGOITHMS 阻塞并发 .......................................................................................................... 33 五. 锁 ....................................................................................................................................................... 34 5.1 信号量 ............................................................................................................................................ 34 5.2 自旋锁 ............................................................................................................................................ 35 5.3 读写锁 ............................................................................................................................................ 35 5.4 顺序锁 ............................................................................................................................................ 37 5.5 RCU .................................................................................................................................................. 38 六. 无锁编程 ............................................................................................................................................ 38 6.1 定义 ................................................................................................................................................ 39 七. 并发数据结构、开源库 ..................................................................................................................... 41 7.1 一些开源的并发库 ......................................................................................................................... 41 7.2 一次无锁哈希表跟基于锁的哈希表性能对比测试 ..................................................................... 41 7.2.1 测试平台 ................................................................................................................................ 41 7.2.2 测试过程 ................................................................................................................................ 42 7.2.3 哈希算法 ................................................................................................................................ 43 7.2.4 测试结果 ................................................................................................................................ 44 八. 多核工程实践 .................................................................................................................................... 44 8.1 网络设备 ：INTEL DPDK .................................................................................................................. 44 8.2 网络游戏 ........................................................................................................................................ 44 8.3 手机开发 ........................................................................................................................................ 45 九. 参考 ................................................................................................................................................... 45
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C++多核编程及其代码，2010年发行，是多核编程的经典书籍，需要的人就不用我多说了
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但是，96个线程的程序运行的real时间比完全串行执行的real时间少了约87%，user用户CPU时间不相上下，sys系统CPU时间比完全串行执行的时间多了线程切换时间。从线程数为1到线程数为8，程序运行的real时间大幅减少，而从线程数为8往后，线程数的增加不会对程序运行的real时间产生较大影响；可以看到，96个线程的程序运行时间并不比完全串行执行的时间少，原因可能是clock()测量所有线程的累积时间，上下文切换影响到了多线程的执行速度。查看记录一下运行时间（这是完全串行执行的时间）。
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一、多线程下的资源控制 在分析多核及多CPU编程前，就不得不先回到最初的单核编程上，早期的电脑直到现在的一些简单的单片机，其实都是使用的一个CPU串行的来执行任务。就好比人们去一台ATM上取款，只能一个个的来操作，而不能说你操作一半时换另外一个人再操作ATM。但是这样就会出现一个问题，如果一个人占用时间过长怎么办，后面的人即使只想查询一下，都得等好长的时间。 最初电脑使用纸带也和上面一样，直到后来为了解决这个问题，就出现了多任务系统，直至后来出现PC，出现了现在基于抢占式的CPU时间片轮转的方式来调度线（进
多核和多CPU编程——介绍
fpcc的专栏
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【笔记&代码】 多核编程实战Multicore Application Programming For Windows
xuejianhui
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英文版下载地址1、创建线程CreateThread的缺陷: 调用CreateThread()让系统生成一个新线程，但并不设置线程使用开发者环境提供的库进行工作。 Windows只生成线程并返回句柄，但没机会建立起需要的线程本地数据结构。 库将在首次被调用时创建需要的结构，但并非所有的库能做到这一点。 因此，建议使用_beginthreadex()做替代。 _beginthreadex
多核编程资料
lijiecong的专栏
07-31 1388
Lock-Free Data structure 清楚的阐述了无锁编程的基本概念A Pragmatic Implementation of Non-Blocking Linked-Lists Timothy L. Harris的关于以两阶段方式实现单链表的无锁编程，很多方法都是在它的基础上改进javaCAS的实现 http://www.ibm.com/developerworks/cn/jav
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