Hacker News 中文摘要

RSS订阅

没有Futex,一切皆徒劳 -- Without the Futex, It's Futile

文章摘要

文章讨论了《多处理器编程的艺术》第二版这本备受推崇的教材,尽管其更新于2021年,但作者对其内容表示失望,特别是书中未涵盖futex(快速用户空间互斥锁)这一重要并发编程基础。futex作为现代并发性能的关键构建块,其重要性不容忽视,而书中未提及这一点令人困惑。

文章总结

文章主要讨论了《多处理器编程的艺术》第二版这本书,作者对其内容提出了批评,特别是书中未涵盖“futex”(快速用户空间互斥锁)这一重要概念。futex是现代并发编程中的关键工具,能够显著提高高并发环境下的性能。文章详细解释了futex的工作原理,指出它通过将“锁定”和“等待”分离,避免了不必要的系统调用,从而提升了锁的性能。

作者还提到,尽管书中介绍了一些并发编程的基础知识,如互斥锁和自旋锁,但缺乏对现代并发编程工具(如futex)的深入讨论。文章通过代码示例展示了如何基于futex实现一个简单的互斥锁,并讨论了如何优化锁的性能,减少不必要的系统调用。

此外,文章还探讨了递归锁的使用问题,指出递归锁虽然在某些情况下有用,但也可能导致代码设计上的问题。作者建议在大多数情况下应避免使用递归锁,除非有充分的理由。

最后,作者批评了《多处理器编程的艺术》这本书的内容过于陈旧,未能涵盖现代并发编程中的重要概念,认为这本书更像是一本历史书,而不是一本实用的计算机科学教材。作者呼吁编写教材的学者们应确保书籍内容与时俱进,涵盖当前重要的技术概念。

总结来说,文章通过对futex的深入讨论,揭示了现代并发编程中的一些关键问题,并对《多处理器编程的艺术》这本书的内容提出了批评,认为其未能跟上技术的发展。

评论总结

评论内容主要围绕futex(快速用户空间互斥锁)展开,涉及技术实现、性能优化、与其他技术的对比等方面。以下是主要观点总结:

  1. futex的设计初衷与优势

    • futex的设计是为了避免频繁的系统调用,提升性能。它结合了内核和用户空间的功能,实现了高效的进程阻塞与唤醒。
      • "The futex was developed just to save you from issuing a special system call to ask the OS to put you on a wait queue."(评论1)
    • futex的“无句柄”概念使其无需通过系统调用进行分配或释放,内核仅在必要时介入,提升了效率。
      • "There’s no allocation or deallocation via syscall, just a kernel-based memory watcher that turns out to be incredibly useful as a primitive."(评论2)
  2. futex与其他技术的对比

    • 有人提到futex与Benaphore的对比,但缺乏详细讨论。
      • "I still haven’t seen a good comparison between Futex and Benaphore."(评论9)
    • Windows的SRW锁和WaitForMultipleObjects也被提及,与futex类似。
      • "Windows introduced a futex-like thing in Windows 8."(评论6)
  3. futex的改进与未来发展

    • futex2的引入带来了NUMA支持、iouring集成等改进,进一步提升了性能。
      • "NUMA support (finally landing!)"(评论8)
      • "Iouring support in 6.7 (2024)"(评论8)
  4. 对相关书籍与文章的批评

    • 有评论认为文章夸大了与《多处理器编程的艺术》(TAoMP)的冲突,认为其内容本可以更协作而非对立。
      • "The author of this article has set up a straw man to facilitate the writing and marketing of an otherwise moderately interesting article on futexes."(评论3)
      • "This article could easily have been written from the perspective 'what TAoMP doesn’t tell you'."(评论3)
  5. 用户空间与内核空间的性能优化

    • 将功能从内核空间移到用户空间通常能提升性能,如mutex和TCP栈。
      • "Is it just me or moving things out of kernel space improves performance in general?"(评论4)
  6. 标准与实现的不一致性

    • 有评论批评标准制定者将复杂功能留给应用开发者处理,导致实现不一致。
      • "This is such a frustrating stance that most standards have, honestly."(评论7)

总结:评论主要讨论了futex的技术优势、与其他技术的对比、改进方向以及对相关书籍和文章的批评。futex的设计初衷是提升性能,其无句柄概念和内核介入的灵活性受到认可。同时,futex2的改进和用户空间优化的潜力也被广泛关注。