While(1) 循环在不休眠的情况下减少 CPU

Posted 2023-03-15

技术标签:

【中文标题】While(1) 循环在不休眠的情况下减少 CPU【英文标题】：While(1) loop reduce cpu without sleep 【发布时间】：2014-11-25 17:13:29 【问题描述】：

我的问题是我正在使用 rawsocket 传递高速率（大于 50kpps）流量，两个线程，一个是发送（从缓冲区读取），另一个是接收（写入缓冲区）。

我必须使用 while(1) 循环来确保无限循环，并且我不能使用 usleep 从那时起我将丢失数据包（我已经尝试过）......现在 cpu 使用率为 100%，我想我我正在烧我的cpu...

代码如下：

while (1)


  if (sendIndex == PACKET_COUNT_MAX)

  sendIndex = 0;

  else if (ringBuffer[sendIndex].drop == 0)
if(sendtosocket (ringBuffer, sendIndex, rawout) < 0)
    a++;
    else
    sendIndex++;
  else if (ringBuffer[sendIndex].drop == 1) 
            ringBuffer[sendIndex].header.free = 1;
            memset (ringBuffer[sendIndex].data, 0, sizeof (ringBuffer[sendIndex].data));
            sendIndex++;
           
  else

  a++;

    //nanosleep((struct timespec[])0, 5, NULL);

提前谢谢！！！！！！！丽莎

【问题讨论】：

发送线程在没有要发送的情况下怎么办？是什么保护ringBuffer 不被并发访问破坏？如果只有一个生产者和一个消费者，那么无锁环形缓冲区相当容易。我更担心其他效率低下。没有 condvar 或 semaphore：CPU 轮询循环。有趣的 memset 东西归零缓冲空间，不知道为什么。 【参考方案1】：

您需要将控制权交给内核。您可能会发现有用的命令是select。在http://manpages.courier-mta.org/htmlman2/select.2.html 上查看整个故事。欲了解更多信息，http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Waiting-for-I_002fO.html。

这一切都是为了知道你除了等待来自网络的输入之外别无他法。或者文件系统。或其他任何文件描述符（U*ix 术语）。所以，一旦你有东西要处理，你就让内核唤醒你。

【讨论】：

【参考方案2】：

你可以试试

增加接收缓冲区通过睡眠减慢 sendto，不应该丢失数据包将 MSG_WAITALL 标志与 recvfrom 一起使用以使其成为阻塞读取，并确保未使用 SOCK_NONBLOCK 或 O_NONBLOCK 打开套接字

【讨论】：

【参考方案3】：

您需要在线程之间进行合理的同步。这包括：

使用某种锁来确保变量不会被一个线程读取，而它正在或可能被另一个线程修改。

使用某种等待方案，以便发送线程可以等待有工作，而无需旋转。

查看pthread_mutex_lock 和pthread_cond_wait（假设您使用的是 POSIX 线程）。

【讨论】：