各位技术同仁，下午好！ 今天，我们将深入探讨一个在高性能系统设计中至关重要的议题：高频上下文切换的效率损耗，并以此为切入点，对比分析 Go 语言的 GMP 调度器与 Linux 内核调度器在这方面的表现。这不仅仅是一场理论探讨，更是对我们如何构建、优化并发程序的一次深刻反思。 随着现代应用对并发和响应速度的需求日益增长，我们编写的程序不再是简单的串行执行。无论是处理海量的用户请求，还是构建复杂的分布式系统，并发已成为常态。然而，并发的代价也显而易见的，其中之一就是上下文切换。当系统需要从一个任务切换到另一个任务时，就必须进行上下文切换，而这个过程并非没有成本。在高并发、短生命周期的任务场景下，这种成本会被迅速放大，成为系统性能的瓶颈。 Go 语言以其独特的并发模型和内置的调度器，在处理高并发方面表现出色。它声称能够轻松管理数十万甚至数百万的 Goroutine，这在传统操作系统线程模型下几乎是不可想象的。那么，Go 究竟是如何做到的？它的 GMP 调度器与我们熟悉的 Linux 内核调度器在处理这种高频切换时，其效率损耗究竟有何不同？ 今天的讲座，我将带大家一层层剥开这些复杂的机制，从 …
解析 GMP 模型中的‘工作窃取（Work-stealing）’算法：如何通过缓存局部性减少 CPU 空转？
各位同学，下午好！ 今天，我们将深入探讨现代并发运行时，特别是Go语言的调度器（我们常称之为M-P-G模型，有时也被非官方地称为GMP模型）中一个至关重要的算法——工作窃取（Work-stealing）。我们的核心议题是：工作窃取算法如何通过巧妙地利用缓存局部性来显著减少CPU的空转时间，从而提升整体系统性能。 作为一名编程专家，我深知理论与实践结合的重要性。因此，在今天的讲座中，我将不仅解释工作窃取的原理，更会通过概念性的代码示例，带大家领略其在实际系统中的运作机制，并重点剖析其对缓存局部性的深刻影响。 1. 并发调度的挑战与Go的M-P-G模型 在多核处理器日益普及的今天，如何高效地利用所有CPU核心，确保它们始终有工作可做，是并发编程面临的核心挑战。理想情况下，我们希望所有核心都能满载运行，避免出现某些核心繁忙、而另一些核心却无所事事的“CPU空转”现象。 Go语言以其轻量级协程（Goroutine）和高效调度器而闻名。为了理解工作窃取，我们首先需要回顾Go调度器的M-P-G模型： G (Goroutine)：Go语言中的并发执行单元，轻量级线程。一个Go程序可能同时运行成千上万 …
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C++ GMP (GNU Multiple Precision Arithmetic Library)：大整数运算与 TMP 结合
好的，各位观众老爷，大家好！今天咱们来聊聊一个既高大上又实用的话题：C++ GMP (GNU Multiple Precision Arithmetic Library) 大整数运算与 TMP (Template Metaprogramming) 的完美结合。 开场白：别让你的整数溢出，人生也是！ 话说，咱们写代码的，最怕啥？除了Bug，那就是整数溢出！辛辛苦苦算了一晚上，结果来个负数，或者直接变成0，那感觉，就像煮熟的鸭子飞了，到手的奖金没了，简直想砸电脑！ 所以，当我们需要处理超大整数，大到long long都Hold不住的时候，GMP就闪亮登场了！它能让你随心所欲地进行大整数运算，妈妈再也不用担心我的整数溢出了！ 但是，光有GMP还不够，如果每次算个大整数都要写一大堆GMP的函数调用，那也太Low了。这时候，TMP就该出来耍耍了，它可以把一些计算在编译期就搞定，既能简化代码，又能提高效率，简直是居家旅行、杀人越货之必备良品！ 第一部分：GMP基础入门：像玩积木一样玩大整数 首先，咱们来认识一下GMP这位老朋友。GMP是一个开源的、免费的、高性能的大整数运算库，支持C和C++。它能 …
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