liblfds의 순환 버퍼 큐는 실제로 잠금이 없으며 모든 스레드의 진행을 보장합니까?

순환 버퍼 큐의 잠금 없는 진행 보장

잠금 없는 알고리즘의 개념은 최소한 하나의 스레드가 다른 스레드의 작업에 관계없이 지속적인 진행을 수행합니다. 그러나 이 정의는 특히 liblfds와 같은 동시성 라이브러리의 맥락에서 때때로 모호함에 직면합니다.

Liblfds는 제한된 대기열 구현을 위해 사용자 지정 원자 및 메모리 장벽을 사용합니다. 알고리즘이 효율적으로 보일 수 있지만 잠금 없는 특성은 여전히 ​​의심스럽습니다.

강제 진행:

PUSH 알고리즘은 사용자 데이터를 위해 대기열에 슬롯을 예약합니다. 그러나 시퀀스 번호가 업데이트될 때까지 슬롯은 POP 작업에 액세스할 수 없는 상태로 유지됩니다. 성공적인 PUSH 완료에 대한 이러한 의존성은 다른 스레드가 차단되거나 지연될 수 있는 상황을 만들어 진행 보증이 부족할 수 있음을 나타냅니다.

알고리즘 평가:

알고리즘 저자가 제안한 lock-free의 정의를 엄격하게 충족하지 않습니다. m_write_index와 s.sequence_number의 조합은 요소별 뮤텍스 역할을 하여 슬롯을 예약한 일시 중단된 스레드가 있는 경우 오류가 발생할 수 있습니다.

성능 및 기능 평가 측면:

성능:

최소한의 원자적 연산으로 비교 불가한 성능이 만족스럽습니다. 여러 판독기가 대기열에 액세스하려고 할 때 m_write_index가 경합의 원인이 될 수 있지만 경합 성능도 합리적입니다.

컨텍스트 전환에 대한 면역:

중요 영역 동안 스레드가 컨텍스트 전환되는 경우에도 다른 스레드가 여전히 요소를 큐에 푸시할 수 있으므로 부분적인 면제가 제공됩니다. 그러나 진행 중인 요소가 영향을 받으면 팝핑 요소가 중단될 수 있습니다.

기능 제한:

이 알고리즘은 비동기 스레드 종료나 인터럽트 또는 신호 처리기에서의 액세스에는 안전하지 않습니다. 임계 영역 중에 스레드가 중단되면 모든 요소가 완전히 소모되지 않을 수 있습니다.

결론:

liblfds 대기열 구현은 일부 성능 이점을 제공할 수 있지만 잠금 기능이 있습니다. -성공적인 PUSH 완료에 대한 의존성으로 인해 자유 성격이 의심스럽습니다. 이는 진행 보장의 엄격한 정의를 완전히 충족하지 못하며 특정 극단적인 경우에는 진행이 차단되거나 심지어 실패할 수도 있습니다.

위 내용은 liblfds의 순환 버퍼 큐는 실제로 잠금이 없으며 모든 스레드의 진행을 보장합니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!