我该在我的应用程序中使用进程还是线程？

Question

我有一台运行Linux 2.6内核的ARM设备，总内存为64 MB RAM。

有一个数据源，由Linux盒子通过RS485和ModBus作为应用协议查询的计量表组成。

另一个任务是读取这些值并制作一个JSON对象，然后HTTP POST到特定服务器。

网络操作可能比串行慢，特别是在低GPRS覆盖范围内。

我需要并发，程序是用C编写的。

你会选择哪种方式实现并发？使用select()还是使用pthreads？

- jacktrades

Answer 1

在分析这个特定应用程序时，只有一个与选择pthreads相关的问题：

1.传感器读取器和网络写入器需要共享地址空间吗？

在这种情况下，我认为答案显然是“不需要”。当然这不是唯一可能的问题，但是唯一相关的问题。以下是偏好单独进程的原因：

1.应用程序的两个部分没有共同的代码； RS485与HTTP / JSON大不相同 2.责任隔离：如果RS485面板正在等待UART，则真的希望阻止HTTP面板吗？ 3.让操作系统完成其工作，这样您就不必：如果使用pthread，则必须处理内核免费执行的大量同步和抢占，并且不必编写的代码将没有新错误。

进一步的分析需要比您提供的更多细节，但是以下是另一种考虑选择的方式：线程被发明来减轻进程模型的某些限制。除非您知道要达到这些限制，否则请使用单独的进程。

根据评论添加：

我同意psusi建议的设计。只需要两个进程，一个（假设为传感器读取器）仅分叉一个http发送器。两个进程可以使用像管道这样的传统IPC进行通信。传感器过程在有数据时通过管道发送数据，而子（http）进程将其打包为json并将其发送出去。

只需要两个长期运行的进程，它使用的核心数量可能与pthread实现相同，并且要正确得多。

- msw

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那么你建议使用两个进程吗？这里有三个选项：1）在单个进程中使用手动线程2）在单个进程中使用 select() 3）使用两个进程。 - jacktrades

是的，使用 select 是一种痛苦的体验，线程也可能会是如此，但在这里并不必要。 - psusi

@jacktrades，在这种情况下，我想最简单的方法是将串口进程作为父进程...读取串口并获取样本后，使用fork()让后台进程负责将其发送到Web服务器，而前台进程则返回读取串口。 - psusi

@jacktrades，他们不需要通信...这就是为什么没有必要使用线程的原因。 - psusi

子进程可以与父进程一样长久存在，如果您的应用程序需要，那么它们可能会永远存在。 - msw

Answer 2

select()更有效率，因为它避免了多线程带来的上下文切换。而线程比单独的进程更有效率，因为您可以避免复制数据（除非您设置了共享内存，但此时您可能会转向使用线程）。然而，编写非阻塞I/O（例如select()）更难且不容易正确实现，并且无法享受多线程带来的多任务处理。而多进程很可能是最容易实现的方式，特别是因为您可以使用curl而不必自己编写HTTP POST半部分。

- wingedsubmariner

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你为什么认为只能在一个进程中使用libcurl？ - jacktrades

@jacktrades 我没有提到libcurl。 如果您建议他使用多线程解决方案，他可以使用libcurl。 - wingedsubmariner

Answer 3

为什么需要并发？是否必须在严格的时间间隔内轮询计量器？

如果答案是肯定的：只需使用两个进程，一个轮询计量器数据并将其写入NAND存储中的环形缓冲区，另一个从环形缓冲区读取数据并发送HTTP数据。

如果答案是否定的：您根本不需要并发和非阻塞。在main()中使用一个大循环就足够了。

- b166er