我对用户空间的RCU (读-复制-更新)非常感兴趣,并试图通过tr1::shared_ptr模拟一个,这是代码,虽然我在并发编程方面真的是一个新手,一些专家可以帮我复习一下吗?
其基本思想是,reader调用get_reading_copy()来获取当前受保护数据的指针(假设它是第一代数据,或G1)。写入器调用get_updating_copy()来获取G1的副本(假设它是G2),并且只允许一个写入器进入临界区。更新完成后,编写器调用update()进行交换,并使m_data_ptr指向G2数据。正在进行的读取器和写入器现在持有G1的shared_ptr,读取器或写入器最终将释放G1数据。
任何新的读者都会得到指向G2的指针,而新的写入者会得到G2的副本(假设它是G3)。G1可能还没有发布,因此多代数据可能会共存。
template <typename T>
class rcu_protected
{
public:
typedef T type;
typedef const T const_type;
typedef std::tr1::shared_ptr<type> rcu_pointer;
typedef std::tr1::shared_ptr<const_type> rcu_const_pointer;
rcu_protected() : m_is_writing(0),
m_is_swapping(0),
m_data_ptr (new type())
{}
rcu_const_pointer get_reading_copy ()
{
spin_until_eq (m_is_swapping, 0);
return m_data_ptr;
}
rcu_pointer get_updating_copy ()
{
spin_until_eq (m_is_swapping, 0);
while (!CAS (m_is_writing, 0, 1))
{/* do sleep for back-off when exceeding maximum retry times */}
rcu_pointer new_data_ptr(new type(*m_data_ptr));
// as spin_until_eq does not have memory barrier protection,
// we need to place a read barrier to protect the loading of
// new_data_ptr not to be re-ordered before its construction
_ReadBarrier();
return new_data_ptr;
}
void update (rcu_pointer new_data_ptr)
{
while (!CAS (m_is_swapping, 0, 1))
{}
m_data_ptr.swap (new_data_ptr);
// as spin_until_eq does not have memory barrier protection,
// we need to place a write barrier to protect the assignments of
// m_is_writing/m_is_swapping be re-ordered bofore the swapping
_WriteBarrier();
m_is_writing = 0;
m_is_swapping = 0;
}
private:
volatile long m_is_writing;
volatile long m_is_swapping;
rcu_pointer m_data_ptr;
};发布于 2010-11-18 01:38:22
乍一看,我会用一个互斥锁交换spin_until_eq调用和相关的自旋锁。如果临界区中允许多个写入器,那么我将使用信号量。这些并发机制的实现可能依赖于操作系统,因此也应该考虑性能问题;通常,它们比繁忙的等待更好。
https://stackoverflow.com/questions/2823512
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