为什么Dekker在x86/x64架构的CPU上会失效!

本文探讨了经典的Dekker锁-Free算法为何在x86/x64架构上会出现问题。由于这些CPU架构允许读写指令重排,可能会导致算法逻辑错误。文章通过实例说明了这种现象,并提供了解决方案。

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为什么Dekker在x86/x64架构的CPU上会失效!

Dekker算法是很多老教科书(含国内新教科书)上提到的一种多线程lock-free编程的算法.

这里来解释一下,为什么Dekker在x86/x64架构的CPU上是错误的.

首先看一下什么是Dekker算法:

int x=0;

int y=0;

ThreadA: ThreadB:

x=1; y=1;

r1=y; r2=x;

在CPU保证读写顺序的假设下, 当两个线程并行运行于多核CPU时,

无论读写是否交错, 必然至多有一个线程会读到0.

读到0的线程可以访问临界区,读到1的不可以.

这样就实现了一个简单的lock-free算法.

但是,遗憾的是,在不保证读写指令顺序执行的CPU上,这个算法是错误的.

CPU对读写指令进行重排的特性使得,后面的读操作可以在写操作之前完成.

也就是说,下面这个执行顺序:

r1=y;

x=1;

也是可能发生的.

只要是读写不是同一个内存地址,比如上面的例子中,

读y写x.

这样的指令就有可能乱序执行.

这种访存顺序的松弛性,是由于,CPU发出的访存指令实际还要经过一个队列,在队列中,为了优化性能,

(读读写写比读写读写快)而调整了顺序导致的.

当然,可以强制禁止CPU的这种指令重排.

x=1;

_asm mfence;

r1=y;

像上面这样写,即可强制CPU以"_asm mfence;"为界限,进行内存操作.

从而避免例子中读写乱序的发生.

:)

内容概要:该PPT详细介绍了企业架构设计的方法论,涵盖业务架构、数据架构、应用架构和技术架构四大核心模块。首先分析了企业架构现状,包括业务、数据、应用和技术四大架构的内容和关系,明确了企业架构设计的重要性。接着,阐述了新版企业架构总体框架(CSG-EAF 2.0)的形成过程,强调其融合了传统架构设计(TOGAF)和领域驱动设计(DDD)的优势,以适应数字化转型需求。业务架构部分通过梳理企业级和专业级价值流,细化业务能力、流程和对象,确保业务战略的有效落地。数据架构部分则遵循五大原则,确保数据的准确、一致和高效使用。应用架构方面,提出了分层解耦和服务化的设计原则,以提高灵活性和响应速度。最后,技术架构部分围绕技术框架、组件、平台和部署节点进行了详细设计,确保技术架构的稳定性和扩展性。 适合人群:适用于具有一定企业架构设计经验的IT架构师、项目经理和业务分析师,特别是那些希望深入了解如何将企业架构设计与数字化转型相结合的专业人士。 使用场景及目标:①帮助企业和组织梳理业务流程,优化业务能力,实现战略目标;②指导数据管理和应用开发,确保数据的一致性和应用的高效性;③为技术选型和系统部署提供科学依据,确保技术架构的稳定性和扩展性。 阅读建议:此资源内容详尽,涵盖企业架构设计的各个方面。建议读者在学习过程中,结合实际案例进行理解和实践,重点关注各架构模块之间的关联和协同,以便更好地应用于实际工作中。
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