半同步半异步:高效的并发模式

本文探讨了半同步半异步I/O模式,特别是半同步半反应堆模式,详细介绍了其工作原理,包括如何避免惊群现象,以及在主线程与工作线程间共享请求队列的问题。此外,还提出了一种更高效的设计,让每个工作线程能够同时处理多个客户连接。

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结合考虑两种事件处理模式和几种I/O模型,半同步半异步存在多种变体,其中有一种变体是半同步半反应堆模式。
    异步线程只有一个,由主线程来充当,它将监听套接字注册到epoll内核事件表中,如果监听套接字上有事件,主线程就接受它得到连接套接字,然后将连接套接字的事件也注册到epoll内核事件表中,如果连接套接字上有事件发生,就将该连接套接字插入到请求队列中,所有睡眠的工作线程通过竞争来获得任务的接管权,但是这个会出现惊群现象。
要想避免惊群问题,在仍然共用一个线程互斥锁的条件下,给每一个工作线程创建一个线程条件变量,主线程在添加任务时,找到空闲的工作线程,将任务置入该工作线程任务队列中,同时只通知 (pthread_cond_signal) 该工作线程的线程条件变量,工作线程与主线程虽然共用相同的线程互斥锁(因为有全局资源及调用 pthread_cond_wait 所需),但线程条件变量的通知过程却是定向通知的,未被通知的工作线程不会被唤醒,这样惊群现象也就不会产生了。当然,还有一些设计上的细节需要注意,比如:当没有空闲工作线程时,需要将任务添加进线程池的全局任务队列中,工作线程处理完自己的任务后需要查看一下全局任务队列中是否还有未处理的任务。

缺点:1.主线程和工作线程共享请求队列,所以他们对请求队列操作时,要进行加锁,白白耗费CPU时间。2.每个工作线程同一时间只能处理一个客户请求,如果客户请求过多,工作线程较少,请求队列中将堆积很多任务,客户端响应速度就变慢了,如果通过增加工作线程来解决,工作线程的切换也会耗费大量CPU时间。

相对高效的半同步半异步模式。让每个工作线程能同时处理多个客户连接。
 主线程只管监听套接字,连接套接字由工作线程管理,当有新的连接到来时,主线程接收他并将返回的连接套接字分发给某个工作线程,此后连接套接字上的所有I/O操作都由工作线程处理,直到客户端关闭连接。

 

JFM7VX690T型SRAM型现场可编程门阵列技术手册主要介绍的是上海复旦微电子集团股份有限公司(简称复旦微电子)生产的高性能FPGA产品JFM7VX690T。该产品属于JFM7系列,具有现场可编程特性,集成了功能强大且可以灵活配置组合的可编程资源,适用于实现多种功能,如输入输出接口、通用数字逻辑、存储器、数字信号处理和时钟管理等。JFM7VX690T型FPGA适用于复杂、高速的数字逻辑电路,广泛应用于通讯、信息处理、工业控制、数据中心、仪表测量、医疗仪器、人工智能、自动驾驶等领域。 产品特点包括: 1. 可配置逻辑资源(CLB),使用LUT6结构。 2. 包含CLB模块,可用于实现常规数字逻辑和分布式RAM。 3. 含有I/O、BlockRAM、DSP、MMCM、GTH等可编程模块。 4. 提供不同的封装规格和工作温度范围的产品,便于满足不同的使用环境。 JFM7VX690T产品系列中,有多种型号可供选择。例如: - JFM7VX690T80采用FCBGA1927封装,尺寸为45x45mm,使用锡银焊球,工作温度范围为-40°C到+100°C。 - JFM7VX690T80-AS同样采用FCBGA1927封装,但工作温度范围更广,为-55°C到+125°C,同样使用锡银焊球。 - JFM7VX690T80-N采用FCBGA1927封装和铅锡焊球,工作温度范围与JFM7VX690T80-AS相同。 - JFM7VX690T36的封装规格为FCBGA1761,尺寸为42.5x42.5mm,使用锡银焊球,工作温度范围为-40°C到+100°C。 - JFM7VX690T36-AS使用锡银焊球,工作温度范围为-55°C到+125°C。 - JFM7VX690T36-N使用铅锡焊球,工作温度范围与JFM7VX690T36-AS相同。 技术手册中还包含了一系列详细的技术参数,包括极限参数、推荐工作条件、电特性参数、ESD等级、MSL等级、重量等。在产品参数章节中,还特别强调了封装类型,包括外形图和尺寸、引出端定义等。引出端定义是指对FPGA芯片上的各个引脚的功能和接线规则进行说明,这对于FPGA的正确应用和电路设计至关重要。 应用指南章节涉及了FPGA在不同应用场景下的推荐使用方法。其中差异说明部分可能涉及产品之间的性能差异;关键性能对比可能包括功耗与速度对比、上电浪涌电流测试情况说明、GTH Channel Loss性能差异说明、GTH电源性能差异说明等。此外,手册可能还提供了其他推荐应用方案,例如不使用的BANK接法推荐、CCLK信号PCB布线推荐、JTAG级联PCB布线推荐、系统工作的复位方案推荐等,这些内容对于提高系统性能和稳定性有着重要作用。 焊接及注意事项章节则针对产品的焊接过程提供了指导,强调焊接过程中的注意事项,以确保产品在组装过程中的稳定性和可靠性。手册还明确指出,未经复旦微电子的许可,不得翻印或者复制全部或部分本资料的内容,且不承担采购方选择与使用本文描述的产品和服务的责任。 上海复旦微电子集团股份有限公司拥有相关的商标和知识产权。该公司在中国发布的技术手册,版权为上海复旦微电子集团股份有限公司所有,未经许可不得进行复制或传播。 技术手册提供了上海复旦微电子集团股份有限公司销售及服务网点的信息,方便用户在需要时能够联系到相应的服务机构,获取最新信息和必要的支持。同时,用户可以访问复旦微电子的官方网站(***以获取更多产品信息和公司动态。
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