现代游戏引擎架构

一、并行编程

1.1 为什么需要并行编程

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游戏的渲染计算对算力要求很高,所以我们需要把操作系统的资源利用到极致。
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但是摩尔定律已经不在适用了,硬件的发展目前已经达到瓶颈。所以我们需要通过数量来提高计算效率。

1.2 并行编程基础

进程与线程: 进程有独立的存储单元 线程是进程之内的,会共享内存。
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在多个线程之间切换,会出现Data Race导致数据出错。因此我们添加了锁的概念。保证同一时间内只有一个线程可以操作修改资源,可是这样又会引起死锁的问题。解决死锁也有很多办法。最著名的就是银行家算法。可以去我的操作系统专栏学习。

解决Data Race也有另外一种方案,就是原子操作。
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原子操作,可以不用加锁,但是会浪费CPU资源。
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空白的位置就是CPU处于等待状态。

二、并行架构

2.1 固定多线程

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用不同的线程,进行不同的逻辑计算。但是这样的话会出现短板木桶效应。快的线程需要等慢的线程结束。

2.2 灵活多线程

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多添加几个线程,可以动态分配线程资源。

2.3 Unreal架构

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三、任务系统

3.1协程

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是一个轻量级的线程,在切换是不需要调用中断,由程序员调用即可。在单一线程内。就是当程序执行一半后通过yield跳到别的方法内,等别的方法完成后再回来。

有状态协程:等回来的时候仍然知道之前的数据

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无状态协程:不记录数据

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