liblfds 的循环缓冲队列真的是无锁的吗？它能保证所有线程的进度吗？

循环缓冲队列中的无锁进度保证

无锁算法的概念确保至少一个线程能够无论其他线程的操作如何，都能不断取得进展。然而，这个定义有时会面临歧义，特别是在 liblfds 等并发库的上下文中。

Liblfds 采用自定义原子和内存屏障来实现其有界队列。尽管该算法可能看起来高效，但其无锁性质仍然值得怀疑。

强制进度：

PUSH 算法在队列中为用户数据保留一个槽位。然而，在sequence_number更新之前，该槽对于POP操作仍然不可访问。这种对成功 PUSH 完成的依赖会造成其他线程可能被阻塞或延迟的情况，这表明可能缺乏进度保证。

评估算法：

算法不严格符合作者提出的无锁的定义。 m_write_index 和 s.sequence_number 的组合充当每个元素的互斥体，在存在保留插槽的挂起线程的情况下导致潜在的失败。

评估性能和功能方面：

性能：

由于原子操作最少，无可争议的性能令人满意。竞争性能也是合理的，尽管当多个读取器尝试访问队列时 m_write_index 可能成为争用源。

上下文切换免疫：

提供了部分免疫力，因为即使线程在关键区域期间进行上下文切换，其他线程仍然可以将元素推送到队列中。但是，如果正在进行的元素受到影响，弹出元素可能会停止。

功能限制：

该算法对于异步线程终止或从中断或信号处理程序进行访问是不安全的。如果线程在关键区域期间被中断，它可能无法完全耗尽所有元素。

结论：

虽然 liblfds 队列实现可能会提供一些性能优势，但它的锁由于依赖于成功的 PUSH 完成，自由性质是值得怀疑的。它不完全满足进度保证的严格定义，某些边缘情况可能导致进度阻塞甚至失败。

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