Bagaimanakah Barisan Penampan Pekeliling Liblfds Mencapai Jaminan Kemajuan Tanpa Kunci Separa?

Jaminan Kemajuan Tanpa Kunci dalam Barisan Penampan Pekeliling

Artikel ini meneroka konsep jaminan kemajuan tanpa kunci dalam konteks pelaksanaan baris gilir terhad berbilang pengeluar/berbilang pengguna dalam liblfds.

Jaminan Kemajuan dalam Algoritma Tanpa Kunci

Algoritma tanpa kunci memastikan sekurang-kurangnya satu utas mempunyai keupayaan untuk membuat kemajuan ke hadapan tanpa dihalang oleh utas lain . Ia menghalang situasi di mana satu rangkaian bergantung pada yang lain sebelum meneruskan, menghapuskan kemungkinan kebuntuan dan kebuntuan.

Pelaksanaan Baris Gilir dalam Liblfds

Pelaksanaan baris gilir dalam liblfds menggunakan data penampan cincin struktur dengan menulis atom dan membaca indeks. Setiap slot dalam baris gilir termasuk medan data pengguna dan nombor jujukan, yang bertindak sebagai pembilang zaman untuk menghalang isu ABA.

Operasi TEKAN dan POP

PUSH operasi melibatkan pemuatan indeks tulis secara atom, menempah slot menggunakan gelung CompareAndSwap, menyalin data pengguna ke dalam slot simpanan, dan akhirnya mengemas kini nombor urutan. Operasi POP tidak boleh diteruskan sehingga nombor urutan slot sepadan dengan indeks baca tambah satu.

Kelayakan Tanpa Kunci

Pelaksanaan baris gilir menimbulkan persoalan tentang kelayakannya sebagai kunci- percuma kerana operasi PUSH nampaknya menyimpan slot yang tidak boleh diakses oleh operasi POP sehingga nombor jujukan dikemas kini. Ini memperkenalkan pergantungan di mana operasi POP bergantung pada penyiapan operasi PUSH.

Sifat Fungsian

Pelaksanaan baris gilir menawarkan faedah fungsi tertentu struktur bebas kunci:

• Kekebalan penukaran konteks separa: Walaupun benang boleh menyekat urutan lain jika ia gerai antara kemas kini indeks tulis dan kemas kini nombor jujukan, urutan lain boleh terus menolak atau memunculkan elemen sehingga elemen terhenti.
• Keserasian pengendali isyarat: Barisan gilir boleh diakses dengan selamat daripada pengendali gangguan atau isyarat, membenarkan elemen untuk ditolak atau muncul secara tidak segerak.

Prestasi Properties

Pelaksanaan menyediakan ciri prestasi yang munasabah:

• Prestasi tanpa tanding yang baik: Laluan tanpa tanding melibatkan satu operasi CompareAndSwap yang mahal dan beberapa halangan memori.
• Prestasi perbalahan boleh skala: Perbalahan pada indeks tulis dijangka tetapi diuruskan dengan cekap melalui CAS operasi.
• Kekebalan suis konteks sederhana: Suis konteks pada urutan semasa bahagian kritikal boleh menyebabkan isu untuk urutan pengguna jika baris gilir mencapai tahap kepenuhan tertentu.

Had Fungsi

Pelaksanaan mempunyai beberapa had fungsi:

• Keselamatan penamatan benang async tidak lengkap: Sekiranya berlaku penamatan benang tak segerak semasa bahagian kritikal, baris gilir mungkin dibiarkan dalam keadaan tidak konsisten.
• Keserasian pengendali isyarat separa: Pengendali isyarat tidak boleh mengalirkan baris gilir sepenuhnya jika benang terganggu semasa genting bahagian.

Kesimpulan

Walaupun pelaksanaan baris gilir dalam liblfds menawarkan beberapa faedah fungsi dan prestasi yang biasanya dikaitkan dengan struktur bebas kunci, ia tidak mematuhi sepenuhnya takrifan algoritma tanpa kunci kerana pergantungan yang diperkenalkan oleh tempahan slot semasa operasi PUSH.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah Barisan Penampan Pekeliling Liblfds Mencapai Jaminan Kemajuan Tanpa Kunci Separa?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!