lockers in Multi CPU! 竞争加速的问题,留下以便以后参考.
Thursday, March 26th, 2009无锁编程与分布式编程那个更适合多核CPU?
前一篇文章多核系统中三种典型锁竞争的加速比分析讲过了三种典型锁竞争情况下的加速比情况,特别是分布式锁竞争的加速比和CPU核数成正比,有很好的加速比性能。由于近些年在学术界中,无锁编程属于研究热点。那么使用无锁编程是不是可以取得更好的加速比性能呢?或者说无锁编程是不是更适合多核CPU系统呢?
无锁编程主要是使用原子操作替代锁来实现对共享资源的访问保护,举个例子,要对某个整数变量进行加1操作的话,用锁保护操作的代码如下:
int a = 0;
Lock();
a+= 1;
Unlock();
如果对上述代码反编译可以发现 a+=1;被翻译成了以下三条汇编指令:
mov eax,dword ptr [a]
add eax,1
mov dword ptr [a],eax
如果在单核系统中,由于在上述三条指令的任何一条执行完后都可能发生任务切换,比如执行完第1条指令后就发生了任务切换,这时如果有其他任务来对a进行操作的话,当任务切换回来后,将继续对a进行操作,很可能出现不可预测的结果,因此上述三条指令必须使用锁来保护,以使这段时间内其他任务无法对a进行操作。
需要注意的是,在多核系统中,因为多个CPU核在物理上是并行的,可能发生同时写的现象;所以必须保证一个CPU核在对共享内存进行写操作时,其他CPU核不能写这块内存。因此在多核系统中和单核有区别,即使只有一条指令,也需要要加锁保护。
如果使用原子操作来实现上述加1操作的话,例如使用VC里的InterlockedIncrement来操作的话,那么对a的加1操作需要以下语句
InterlockedIncrement (&a);
这条语句最终的实际加1操作会被翻译成以下一条带lock前缀的汇编指令:
lock xadd dword ptr [ecx],eax
