多核编程

一. 多核编程的挑战

1. 软件分解

  1> WBS: 工作分解结构(任务)

  2> AA: 架构制品(事物/对象)

2. 任务间通信

3. 多个任务或agent对数据或资源的并发访问

  1> 数据竞争

  2> 死锁

  3> 无限延期

4. 识别并发执行的任务之间的关系

  1> 基本的同步关系

    start-to-start;

    finish-to-start;

    start-to-finish;

    finish-to-finish

  2> 计时考虑

5. 控制进程之间的资源争夺

6. 需要多少个进程或线程

  临界点

7. 寻找可靠的、可重现的调试和测试

  1>  多核运行上下文的不确定性,重现的不确定性

  2> 寻找正确的调试器和分析器,支持多核

8. 与拥有多线程组件的设计的相关人员进行沟通

转载于:https://www.cnblogs.com/share-everything-i-do/archive/2012/12/12/2814218.html

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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