Введение в алгоритмы синхронизации Сессия начинается с краткого обзора повестки дня, который включает в себя доработку некоторых незавершенных примитивов синхронизации с предыдущей встречи и обсуждение более продвинутых алгоритмов синхронизации. Основное внимание уделяется пониманию различных типов блокировок и их реализации в операционных системах.
Просмотр содержания предыдущей сессии Краткое изложение того, что было рассмотрено в прошлый раз: попытки реализации пользовательских алгоритмов синхронизации, анализ существующих алгоритмов, таких как спин-блокировки, с плюсами и минусами, поддержка тайм-аутов для задач чтения и записи и т.д. Также затрагивается то, как определенные операции обрабатываются в пространстве ядра в сравнении с пространством пользователя.
Понимание примитивов Yutex Примитивы Yutex представлены в качестве базовых элементов, используемых для создания других высокоуровневых синхронизаций, но не являются частью стандартных библиотек. Они работают в основном в пользовательском пространстве, за исключением случаев, когда необходимо переключиться в режим ядра для получения ресурсов или использования механизмов адаптивной блокировки.
Объяснены адаптивные механизмы блокировки "Адаптивная блокировка" оптимизирует производительность за счет многократных попыток в пользовательском пространстве, прежде чем переключаться в режим ядра в случае неудачи после нескольких попыток. Это снижает накладные расходы при получении кратковременных ресурсов, к которым часто обращаются потоки, без необходимости полного переключения контекста на начальном этапе.
Понимание параллельной модификации элементов При одновременном изменении элементов важно зафиксировать изменяемый элемент. Если два потока одновременно изменяют ссылку, не фиксируя ее, они могут перезаписать изменения друг друга, что приведет к потере или повреждению данных.
Захват элементов во время добавления и удаления При добавлении или удалении элемента в списке важно отслеживать соответствующие элементы. Это предотвращает внесение конфликтующих изменений другими потоками, которые могут привести к несогласованным состояниям.
Безопасное обращение с параллельными модификациями Для безопасной обработки параллельных изменений убедитесь, что ни один поток не может изменять связи между узлами во время выполнения другой операции. Захват соответствующих узлов во время таких операций, как добавление, обеспечивает согласованность, даже если несколько потоков работают над смежными частями списка.
Объяснены методы синхронизации "Ленивой" и "оптимистичной" синхронизации "Отложенная синхронизация предполагает пометку элемента для удаления перед фактическим удалением его из памяти — это помогает избежать конфликтов, гарантируя, что все ссылки будут обновлены в первую очередь." Оптимистичная синхронизация предполагает, что конфликт будет минимальным; валидационные проверки подтверждают целостность состояния после завершения операции, но требуют повторных попыток в случае сбоя из-за одновременных изменений.