在单核机器上运行 3 个并行线程答案

【问题标题】：Run 3 parallel threads in a single core machine在单核机器上运行 3 个并行线程
【发布时间】：2013-07-23 18:49:50
【问题描述】：

我有一个问题要问。我有一个程序（进程 1），它有三个线程：

线程 1 连续运行，从锁套接字（AF_UNIX、NON_BLOCK）接收数据包并将它们复制到缓冲区。
线程 2 从缓冲区读取数据并将接收到的信息写入文件（磁盘）。
如果文件大于 5 MB，线程 3 会压缩文件

还有另一个进程（进程 2）不断向进程 1 读取的本地套接字发送数据包。每秒发送的数据包数（大约 100 字节）可高达每秒 3000-5000 个数据包。此设置在带有 ARM v9 控制器的嵌入式硬件上运行。

我必须确保没有任何数据包丢失并且所有数据包都写入磁盘。在当前的实现中，我时不时地在进程 2 中收到来自“sendto”（资源不可用）的发送错误。

我禁用所有锁和互斥锁以避免竞争条件（删除所有检查以防止读取时写入，反之亦然），即使这样我也收到来自“sendto”的发送错误。

然后在第二步中，我禁用写入磁盘。现在，进程 1 的线程 1 可以尽可能快地从本地套接字读取，并且没有发送错误。我的猜测是，由于线程在没有超线程的 ARM 控制器上运行，因此在单个时间点只有一个线程在执行，并且操作系统正在处理线程的调度。

我的问题是，

是否可以并行运行三个线程（每个线程同时执行）？是否有 gcc 构造或编译器标志可以强制线程并行运行（在前台）？我可以在程序中更改某些内容以实现上述目的，而无需将功能拆分为多个程序并使用共享内存作为缓冲区吗？

问候，阿努潘

【问题讨论】：

可以选择异步 I/O 吗？您可能正在等待磁盘，直到网络缓冲区填满，异步写入文件可能有助于保持缓冲区尽可能低。
不幸的是，我还测试了大约 50 MB 的巨大缓冲区，当发送错误开始时，缓冲区甚至没有半满。

标签： c multithreading parallel-processing pthreads arm

【解决方案1】：

没有。您不能强制任何类型的线程顺序。所以你的第一个问题，它们是否可以同时执行？是的。你怎么能这样做？你不能。操作系统选择这样做。你可以设置优先级和类似的东西，但我仍然认为linux（或windows）会非常随机地切换线程，并且不会告诉你/允许你更改调度程序。想想你计算机上运行的所有程序的所有线程；哪些可以执行，何时执行？答案是，谁知道呢！没有办法知道你的线程什么时候会阻塞，即使它持有一个锁（这就是你可能得到资源繁忙响应的原因）。那么如何阻止这种情况发生呢？确保在尝试使用资源之前检查资源是否仍处于锁定状态！然后，线程何时锁定资源并不重要。

另外，如果是 IPC，你为什么要使用套接字？为什么不尝试一个管道，然后锁定它也没关系（除非一次有多个线程写入资源）。

【讨论】：

本地套接字实际上比管道更灵活（例如，双向发送和接收）。并且锁定在缓冲区而不是本地套接字上。我希望我已经把事情说清楚了。

【解决方案2】：

在这种情况下，Sender 比 Receiver 快，因此套接字上的 NON_BLOCK 选项可能会导致发送错误（当发送者需要阻塞时返回错误）。我有以下 2 条建议

在 Sender（进程 2）中，您可以重新发送导致发送错误的数据包。
删除套接字上的 NON_BLOCK 选项。

【讨论】：