vpp线程同步在mips下如何优化

只有县城我们可以并发的在各个 cpu 核心上执行任务，最大化 cpu 的利用率，但县城也可能导致各种奇怪的资源竞争问题。 相信大家一定都看过这个经典案例，用不同的线程去更新同一段内存数据。比如这里，我们总共创建十个线程，每个线程累加这个数字一百万次运行程序，你会发现得到的结果并不是预期的一千万，实际显示的数字可能会比他小很多，并且每次输出的结果还都不一样。 这视频呢，我会向大家解释为什么会出现这种情况，以及各种常见的线程同步机制。我们先来回顾一下刚才的这段程序，其实问题都出在数字累加的这行代码上。 虽然我们在程序中简单的写作恩加加，但是当程序被翻译成机器代码时，恩加加其实被翻译成三条不同的机器指明，他们分别是将 内存中的数据加载到 cpu 的计算器 ex 中，然后将 ex 中的数据加一，最后再将计算结果写回内存。换句话说，我们这里登加加并不是原子操作，原子操作指的是不能被继续拆分或者被其他操作打断的指令。 这里顺带解释一下，计算器是 cpu 内部的小型存储器，用来临时存放计算数据。 cpu 中的运算都离不开计算器，他们的容量非常有限，但读写速度会比内存快很多。 回到刚才的代码，如果不同的线程按照顺序一字执行，比如线程 a， 先将数据五读入计算器，然后加一得到六并写回内存。使用线程 b， 再将数据六读入计算器， 加一得到七并写回内存，这样没有任何问题。但问题在于线程是并发执行的，可能线程 a 还未将累加后的数据写回内存， 县城币就已经开始读取数据到计算器，这样县城币会读到修改之前的旧数据，最后的结果是数据只被累加了一次。这个就是我们平时说的县城资源竞争而导致的数据不一致问题。 要解决这个问题，我们需要对线程进行同步，也就是让原线翼步的操作依次有序的执行。而锁是我们接下来要讲的第一种，也是最最基本的线程同步机制。它的概念非常简单，在同一时间，只有一个线程可以获得锁的拥有权， 此时其他的线程只能干等着，直到这个锁被持有者释放掉。锁的获取和释放有时候也被叫做上锁和解锁。在不同的语言或者操作系统中，通常会用到不同的锁的实现，比如 cr 加或者构装的 mudex 互制锁加法则允许使用 sinknix 关键字 来对某个函数对象或者代码块上做单根底层一切。我们甚至可以调用操作系统的 api 来实现锁的功能。其他的你可能听过的还包括自选锁、读写锁等等。 总而言之，锁的核心概念是非常简单的，我们只需要记住在访问共享资源之前上锁，并在结束之后解锁即可。修改变形程序可以看到这里输出了我们预期的结果，一千万。 虽然这是一个样例程序，但还是要强调一下，频繁进行枷锁会解锁的操作是非常低效的，这样会完全打破现成的并发执行。 其实我们完全可以在县城中创建一个临时变量做计算，然后再将最终的结果累加到全球的共享变量中，这样只有最后一个操作需要同步，而县城的主体依然能够并发的执行。另外，在使用锁的时候需要格外 小心，多个锁的欠套使用很可能导致现存的死锁现象。比如这有两个现存和两把锁，现存一，先获取锁一，然后再获取锁二。现存二刚好相反，先获取锁二，再获取锁一。 如果这两个县城同时运行，恰好县城一先获取了锁一，然后县城二获取了锁二，然后县城一继续执行。由于锁一被县城二占用，所以县城一会被阻塞。同时由于锁二被县城一占用，所以县城二也会被阻塞，于是县城一和县城二同时被阻塞，也就造成了县城的思索。 这里关键的问题在于上锁的顺序，如果我们让所有的线程都按照同样的顺序上锁，其实是可以避免这种情况的。不过实际程序可能远比这个复杂，每个线程会用到不同的锁，并且枷锁和解锁的操作分散在代码的各个角落。所以 一种做法是干脆就使用单个锁来保护所有的共享资源，并且仅仅在访问资源的时候再去上锁。虽然这么做会损失掉一部分现成的并发性，但好处在于承修的逻辑会更加清晰，更容易维护。 讲到这里，我们就顺带提一下部分语言支持的 atomic 语法修饰。这是一种不使用锁，但依然能够解决资源竞争的方法。比如像之前简单的加点操作，在机器内部会直接翻译成硬件支持的原子操作。 也就说指令已经是不可拆分的最小步骤，因此不需要同步，他的效率通常比使用锁更高。 另外，建立在锁制上，县城中还有其他更复杂、更高级的同步机制，比如信号量、条件变量等等。虽然他们也可以用来保护共享资源，但是更主要的用途是在县城中传递信号。比如使用条件变量，你可以让县 进入等待，直到某个条件成立后再继续执行。这个条件可能是网络资源被成功加载，或者某项数据准备完毕等等。而信号量则更加灵活一些，你可以先让所有的县城进行等待，但在同一时间内，只让特定数量的县城被唤醒。 给大家举个例子，比如车间工人需要对零件进行加工，零件有传送带一一送来。如果当前没有零件时，所有工人都需要进行等待。如果当前有三个零件被送达，那么就有三个工人可以进行加工，其他的工人则需要继续等待。 这里的工人就像是县城，而零件就像是他们正在等待的信号量。考虑到篇幅长度，我想在后期视频中再向大家详细解释信号量和条件变量的工作原理，因为他们很容易和锁混淆，但实际用途却完全不一样。