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并发无锁队列学习(概念介绍)

2022-03-21 17:58:59  阅读:142  来源: 互联网

标签:无锁 消费者 队列 并发 定长 指针 生产者


1、前言

  队列在计算机中非常重要的一种数据结构,尤其在操作系统中。队列典型的特征是先进先出(FIFO),符合流水线业务流程。在进程间通信、网络通信之间经常采用队列做缓存,缓解数据处理压力。结合自己在工作中遇到的队列问题,总结一下对不同场景下的队列实现。根据操作队列的场景分为:单生产者——单消费者、多生产者——单消费者、单生产者——多消费者、多生产者——多消费者四大模型。其实后面三种的队列,可以归纳为一种多对多。根据队列中数据分为:队列中的数据是定长的、队列中的数据是变长的。

2、队列操作模型

(1)单生产者——单消费者
这里写图片描述
(2)多生产者——单消费者
这里写图片描述
(3)单生产者——多消费者
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(4)多生产者——多消费者
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3、队列数据定长与变长

(1)队列数据定长
这里写图片描述

(2)队列数据变长
这里写图片描述

4、并发无锁处理

(1)单生产者——单消费者模型

  此种场景不需要加锁,定长的可以通过读指针和写指针进行控制队列操作,变长的通过读指针、写指针、结束指针控制操作。具体实现可以参考linux内核提供的kfifo的实现。可以参考:巧夺天工的kfifo_海枫的博客-CSDN博客

(2)(一)多对多(一)模型

  正常逻辑操作是要对队列操作进行加锁处理。加锁的性能开销较大,一般采用无锁实现。无锁实现原理是CAS、FAA等机制。定长的可以参考:

http://www.searchtb.com/2012/10/introduction_to_disruptor.html

无锁队列的实现 | 酷 壳 - CoolShell

变长的可以参考intel dpdk提供的rte_ring的实现。
intel dpdk api ring 模块源码详解_朝阳_tony的博客-CSDN博客

标签:无锁,消费者,队列,并发,定长,指针,生产者
来源: https://blog.csdn.net/tjcwt2011/article/details/123641738

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