c - threadpools - 老板/ worker 与同行(工作人员)模型

Question

我的目标是使用带 pthreads 的线程池，并试图在这两种线程模型之间进行选择，在我看来，对等模型更适合使用固定输入，而老板/ worker 模型更好用于动态更改工作项。但是，我有点不确定如何让对等模型与线程池一起工作。

我有许多任务都需要在同一个数据集上执行。下面是一些简单的伪代码，说明我将如何解决这个问题:

data = [0 ... 999]
data_index = 0
data_size = 1000

tasks = [0 ... 99]
task_index = 0    

threads = [0 ... 31]

thread_function()
{
    while (true)
    {
        index = data_index++ (using atomics)
        if index > data_size
        {
            sync

            if thread_index == 0
            {
                data_index = 0
                task_index++
                sync
            }
            else
            {
                sync
            }
            continue
        }

        tasks[task_index](data[index])
    }
}

(首先，似乎应该有一种方法可以只使用一个同步点，但我不确定这是否可能？)

上面的代码似乎适用于预先知道任务的情况，尽管我猜想对于这个特定问题来说不需要线程池。然而，即使所有任务的数据项仍然是预定义的，如果事先不知道任务，老板/ worker 模型似乎更适合？是否可以使用 boss/worker 模型，但仍然允许任务由线程自己接管(如上所述)，其中 boss 基本上暂停自己直到所有任务完成？ (也许这仍然被称为对等模型？)

最后一个问题是关于同步、障碍或条件变量以及为什么？

如果有人可以就如何更好地解决这个问题提出任何建议，甚至可以在我的任何假设中找出漏洞，那就太好了？不幸的是，我无法使用更高级别的库(例如 tbb)来解决这个问题。

编辑:我应该指出，如果不清楚，每个任务都需要完整地完成，然后才能进入下一个任务。

Answer 1

我对你在这里的描述有点困惑，希望下面的内容是相关的。

我一直在看这个模式，发现它非常有用:“老板”负责检测工作并根据某种算法将其分派(dispatch)到工作池，从那时起，工作人员就独立了。

在这种情况下，工作人员总是在等待工作，不知道任何其他实例、处理请求，当它完成时，可能会触发完成通知。这具有在工作本身和线程之间平衡的算法之间很好分离的优点。

另一种选择是让“老板”维护一个工作项目池，而工作人员总是在他们有空时立即取走他们。但我想这实现起来更复杂，需要更多的同步。我看不出第二种方法比前一种方法有什么好处。

在这两种情况下，控制逻辑和工作人员状态都由“老板”维护。当并行工作在一个任务上完成时，“老板”“对象”正在处理一个任务，在一个简单的实现中，这个“老板”阻塞直到任务完成，允许调用下一个“老板”。

关于同步，除非我在这里遗漏了什么，否则您只需要同步一次即可让所有工作人员完成，并且此同步是在“老板”完成的，工作人员只需发送他们完成的通知。