【踩坑】并行线程消息通信——内存双缓冲存储区的实现(单向数据流动)
近期,由于需要将运行度差异较大的三个功能模块,整合到一个系统中,此处不如将三个模块分别记为,它们的关系用图表示如下:
其中,A,B,C三个模块分别运行在200Hz,40Hz和1kHz的频率上,且它们之间的数据流动方向是单向数据流动,即不存在两个并行模块同时往一个缓存Buffer里面写的情况,也就是说,没有写入竞争的情况发生。
本来以为只要没有这种写入竞争的可能,上图的解决方式便可以使得这三个模块很好的并行运行了,事实证明还是too naive...
总之:只要你写入Buffer的数据并不能保证总是最终结果,也就是说写入缓冲Buffer中可能存在中间结果,那么上述方式就有可能会导致读方线程读缓冲区时读到“脏数据”——中间结果。
类似于图形学中显示模式的双缓冲机制,采取双缓冲可以解决这个问题,即:
- 一个缓冲区为写缓冲区,Write Buffer,其中可以存放“中间结果“;
- 另一个缓冲区为读缓冲区,Read Buffer,只有最终结果才会被写入这个缓冲区。
改进的系统各模块组织形式如下图:
如此组织,便可以保证Read Buffer里面存放的始终是最终结果,也就避免了读到“毫无意义”的“脏数据”中间结果了。
之前单缓冲区的实现,读方线程经常会读到一些莫名其妙的中间数据,产生不正确的输出,这么一改之后,就不会有这种现象了。
目前并行化过程中踩到的坑就是这个了,如果还有其他的,再来更新~