17、显式并行程序中互斥同步的优化

显式并行程序中互斥同步的优化

在显式并行程序中，互斥同步是确保数据一致性和避免竞争条件的重要机制。然而，互斥锁的使用可能会引入性能瓶颈，特别是在高并发场景下。本文将介绍几种优化互斥同步的技术，包括锁无关代码移动（LICM）和互斥体本地化（MBL），并提供相应的算法和实验结果。

1. 锁无关代码移动（LICM）

LICM 旨在将锁无关的代码（如语句、控制结构和表达式）从互斥体中移出，以减少锁的竞争。主要有以下几种算法：

1.1 计算候选预互斥节点（算法 1）

该算法用于计算可能接收锁无关语句的预互斥节点集合。

Algorithm 1 Compute candidate premutex nodes (receivers).
INPUT:
A mutex body BL(N) and a lock-independent statement s.
OUTPUT: A list of receiver sets. Each receiver set Pi contains lock nodes whose premutex nodes may receive s.
1: protectors(s) ← set of lock nodes that reach s.
2: Q ← protectors(s)
3: k ← 1
4: while Q ≠ ∅ do
5:
    ni ← first node in Q
6:
    P(k) ← {ni}
7:
    remove ni from Q /* Add to P(k) all the nodes that are n