多核编程入门：从概念到实践

"多核编程入门.pdf" 这篇文档是一份多核编程的入门教程，涵盖了多线程、多进程以及串行、并行和并发的基本概念。它旨在帮助初学者理解多核编程的关键点，并提供了丰富的网络资源和作者的个人经验。 首先，文档解释了并发与并行的区别。串行是指程序按顺序执行，而并发则是在同一时间段内执行多个任务，但这些任务可能不是真正同时进行的。并行则是指任务确实同时在不同处理器或核心上运行。多核编程的难点在于如何有效地利用多个核心，确保程序的正确性和高效性。 文档接着讨论了多核体系架构，包括多核处理器的定义和发展趋势。例如，通过一个多核处理器架构的例子，介绍了如何将线程绑定到特定的核心，以及Linux系统中的核亲和性绑定和资源控制cgroup的概念。 内存模型部分深入探讨了操作原子性、缓存一致性以及顺序一致性。原子性是保证操作不被中断的关键，文档提到了三种保证机制。缓存一致性问题在多核系统中尤为突出，如伪共享问题，可能导致未预期的行为。顺序一致性则涉及内存操作的顺序和可见性，包括内存屏障的使用。 在并发级别部分，文档介绍了四种不同的并发级别，从WAIT-FREEDOM到BLOCKINGALGORITHMS，分别对应无等待、无锁、无阻塞和阻塞并发。锁的相关内容紧接着介绍，包括信号量、自旋锁、读写锁、顺序锁以及RCU（Read-Copy-Update）机制。 无锁编程的概念被定义，强调了在没有锁的情况下实现并发。此外，文档还讨论了并发数据结构和一些开源库，如无锁哈希表的性能测试，揭示了无锁数据结构在某些场景下的优势。 最后，多核工程实践部分列举了一些实际应用案例，如网络设备中的Intel DPDK，网络游戏的并发处理，以及手机开发中的多核利用。 这份资料为读者提供了一个全面的多核编程入门框架，从理论到实践，从基础概念到高级技术，对于想进入多核编程领域的学习者来说非常有价值。