salias

salias 是支持 Linux 与 macOS 的 C++23 低延迟具名 IPC 消息通道。当前实现收敛为一个 per-producer magic-ring 引擎，并通过排序模式与消费者拓扑提供四种公共通道：

Mode	排序语义	消费者拓扑
FifoMpsc	每生产者 FIFO，不保证跨生产者顺序	单消费者
FifoFanout	每生产者 FIFO，不保证跨生产者顺序	多消费者 fanout
OrderedMpsc	跨生产者全局全序	单消费者
OrderedFanout	跨生产者全局全序	多消费者 fanout

FIFO 模式的生产者热路径不执行共享 RMW；ordered 模式通过单个全局 sequence fetch_add 建立跨生产者全序。每个生产者拥有独立 ring，每个 fanout 消费者拥有独立的 per-producer 游标。

构建

要求 Linux 或 macOS、CMake 3.25+、支持 C++23 的 GCC/Clang。测试目标需要 GTest， benchmark 目标还需要 Google Benchmark。预设使用 Ninja，也可直接选择其他 CMake generator。

cmake --preset debug-asan-ubsan
cmake --build --preset debug-asan-ubsan
ctest --preset debug-asan-ubsan

其他预设：

cmake --preset tsan
cmake --preset release

安装并供下游 CMake 工程使用：

cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build
cmake --install build --prefix /path/to/salias

find_package(salias CONFIG REQUIRED)
target_link_libraries(my_app PRIVATE salias::salias)

配置下游工程时，将安装前缀加入 CMAKE_PREFIX_PATH。

API

#include <array>
#include <cstddef>
#include <utility>

#include <salias/salias.hpp>

int main() {
  salias::Config config;
  config.name = "quotes";
  config.capacity = 1u << 20;
  config.num_producers = 2;

  auto created = salias::FifoMpscChannel::create(config);
  if (!created) {
    return 1;
  }

  auto channel = std::move(created).value();
  auto publisher = channel.publisher();
  auto subscriber = channel.subscriber();

  std::array payload{std::byte{0x41}, std::byte{0x42}};
  if (!publisher.offer(payload)) {
    return 2;
  }

  auto message = subscriber.try_recv();
  if (!message) {
    return 3;
  }
  subscriber.release(*message);
}

连接已有通道：

auto peer = salias::FifoMpscChannel::connect("quotes");

fanout 通道必须配置消费者 slot 数：

salias::Config config;
config.name = "market-data";
config.num_producers = 4;
config.num_consumers = 2;
auto owner = salias::FifoFanoutChannel::create(config);

Publisher 和 Subscriber 持有底层 Tx/Rx 端点，因此生产者背压缓存、消费者 ring 游标和 poll 批次状态会跨 API 调用保留。

Huge Pages

Config::huge 支持 None、Size2MB 和 Size1GB。Linux 上的显式大页请求使用 hugetlbfs，失败时返回 PlatformFail，不会降级。默认目录为 /dev/hugepages，可通过 SALIAS_HUGETLBFS_DIR 覆盖。macOS 支持普通页模式；显式 HugePage 和 NUMA 属于 Linux 专属能力，在 macOS 上会明确返回不可用。

普通页与大页 ring 在计时前使用 MAP_POPULATE prefault。控制块使用 POSIX shared memory。

工具

• salias_bench_channel_stress：FIFO/ordered 多生产者压力基准。
• salias_ipc_compare：fifo / ordered IPC 对比 harness。
• tools/aeron_compare/run_release_compare.sh：与 Aeron 的 release 对比脚本。
• salias_mpsc_subscriber / salias_mpsc_publisher：FIFO MPSC 示例。
• salias_minimal_fifo / salias_minimal_ordered：两个单文件最小模式示例，说明见 example/README.md。

架构动画

• 消息流交互动画：浏览器直接打开，查看 Channel、 Publisher / Subscriber、底层 Producer / Consumer、per-producer MagicRing 的关系，以及 FIFO、Ordered、MPSC、Fanout、release 与背压的完整流转。

最终性能

Tencent 4 vCPU x86 KVM，两个独立 Publisher 程序，每 Publisher 2,000,000 条 64B 消息； 每组预热 3 次、正式 20 次。Publisher/Subscriber 均为独立可执行程序，没有在 benchmark 程序内 fork() worker。完整机器配置、公平条件、Ordered 表格与原始数据见 最终独立进程性能报告。

拓扑	容量	salias FIFO	Aeron	salias/Aeron	salias 背压
2 Publisher / 1 Subscriber	1 MiB	44.867 M/s	41.108 M/s	109.1%	0.312%
2 Publisher / 1 Subscriber	4 MiB	44.485 M/s	38.515 M/s	115.5%	0.200%
2 Publisher / 1 Subscriber	64 MiB	38.806 M/s	22.011 M/s	176.3%	0.000%
2 Publisher / 2 Subscriber	1 MiB	29.206 M/s	15.214 M/s	192.0%	0.884%
2 Publisher / 2 Subscriber	4 MiB	30.158 M/s	25.127 M/s	120.0%	0.386%
2 Publisher / 2 Subscriber	64 MiB	28.423 M/s	17.743 M/s	160.2%	0.000%

2P2S 的每条消息交付两次；salias 4 MiB 对应 60.316 Mmsg/s 交付吞吐。Ordered 是 Aeron 不具备的跨 Publisher 全局全序能力，最佳结果为 2P1S batch=8、64 MiB 的 42.856 Mmsg/s，以及 2P2S 的 34.207 Mmsg/s 发布 / 68.414 Mmsg/s 交付。

目录

src/core/platform/   mmap、memfd、hugetlb、prefault
src/core/ring/       MagicRing、AtomicCell
src/core/frame/      frame header、codec、sequence
src/core/flow/       基础 producer/consumer
src/core/wait/       SpinPause 与 WaitStrategy concept
src/core/channel/    单一 hybrid per-producer-ring 引擎
src/salias/          四种公共 Mode 与具名 IPC facade
test/                platform/ring/frame/flow/channel/API 测试
bench/               stress 与 IPC compare 目标
example/             FIFO MPSC 示例

性能边界

• fifo 对齐 Aeron 的 per-publication FIFO 语义，是追平 Aeron 的性能路径。
• ordered 提供 Aeron 不提供的跨生产者全序，因此必须承担一个共享 rank 与归并点。
• Ring 容量按每个 Producer 独立配置。最终独立进程测试中，FIFO 的最佳绝对吞吐出现在 1/4 MiB；64 MiB 虽消除背压，但扩大工作集后吞吐下降。容量主要用于突发吸收，不能替代 Consumer 稳定吞吐能力或受控的 publication_window。
• ARM Colima VM 只用于功能回归；最终性能验收必须在公平绑核的 x86 真机完成。
• 当前唯一有效的性能结论见 doc/performance-report.md。