1294
правки
Параллельное программирование, взаимное исключение: различия между версиями
Материал из WEGA
Параллельное программирование, взаимное исключение (посмотреть исходный код)
Версия от 04:13, 7 декабря 2024
, 7 декабря 2024→Литература
Irina (обсуждение | вклад) |
KVN (обсуждение | вклад) |
||
| (не показаны 4 промежуточные версии 1 участника) | |||
| Строка 99: | Строка 99: | ||
''Алгоритмы с локальным вращением''. Многие алгоритмы включают циклы активного ожидания. Идея заключается в том, что во время ожидания процесс ''вращается'' вокруг флагового регистра до тех пор, пока некоторый другой процесс не завершит вращение при помощи единичной операции записи. К сожалению, в условиях конкуренции подобное вращение может генерировать значительные объемы трафика в сети межсоединений из-за обмена сообщениями между процессом и памятью. Алгоритм удовлетворяет требованию локального вращения, если ему требуется только этот тип вращения; иначе говоря, он вращается только на локально доступных регистрах. Совместно используемые регистры могут быть локально доступными в результате когерентного кэширования либо при использовании распределенной совместно используемой памяти, если она физически распределена между процессорами. | ''Алгоритмы с локальным вращением''. Многие алгоритмы включают циклы активного ожидания. Идея заключается в том, что во время ожидания процесс ''вращается'' вокруг флагового регистра до тех пор, пока некоторый другой процесс не завершит вращение при помощи единичной операции записи. К сожалению, в условиях конкуренции подобное вращение может генерировать значительные объемы трафика в сети межсоединений из-за обмена сообщениями между процессом и памятью. Алгоритм удовлетворяет требованию локального вращения, если ему требуется только этот тип вращения; иначе говоря, он вращается только на локально доступных регистрах. Совместно используемые регистры могут быть локально доступными в результате когерентного кэширования либо при использовании распределенной совместно используемой памяти, если она физически распределена между процессорами. | ||
Три алгоритма с локальным вращением представлены в источниках [4, 8, 11]. Эти алгоритмы используют сильные атомарные операции (выборки и приращения, перестановки, сравнения и перестановки) и также называются масштабируемыми алгоритмами, поскольку им одновременно с локальным вращением присуща адаптивность. В результате исследований эффективности было выявлено, что эти алгоритмы отлично масштабируются по мере роста конкуренции. Алгоритмы с локальным вращением, использующие только атомарные регистры, были предложены в [1, 3, 14]. | Три алгоритма с локальным вращением представлены в источниках [4, 8, 11]. Эти алгоритмы используют сильные атомарные операции (выборки и приращения, перестановки, сравнения и перестановки) и также называются ''масштабируемыми'' алгоритмами, поскольку им одновременно с локальным вращением присуща адаптивность. В результате исследований эффективности было выявлено, что эти алгоритмы отлично масштабируются по мере роста конкуренции. Алгоритмы с локальным вращением, использующие только атомарные регистры, были предложены в [1, 3, 14]. | ||
| Строка 111: | Строка 111: | ||
При использовании блокировок для защиты доступа к ресурсу, представляющему собой большую структуру данных либо базу данных, очень важна гранулярность, или зернистость, синхронизации. Использование одного блока для защиты всей структуры данных, позволяющего единомоментно обращаться к ней только одному процессу, служит примером крупнозернистой синхронизации. Мелкозернистая синхронизация позволяет блокировать небольшие фрагменты структуры данных, обеспечивая возможность одновременного доступа к ней нескольких процессов, операции которых не влияют друг на друга. Крупнозернистая синхронизация проще для программирования, однако менее эффективна и не слишком ошибкоустойчива в сравнении с мелкозернистой. Использование блокировок может снижать эффективность, поскольку процессы вынуждены ждать снятия блока. В случае использования простых структур данных (таких как очереди, стеки и счетчики) использования блокировок можно избежать, используя неблокирующие структуры данных. | При использовании блокировок для защиты доступа к ресурсу, представляющему собой большую структуру данных либо базу данных, очень важна ''гранулярность'', или ''зернистость'', синхронизации. Использование одного блока для защиты всей структуры данных, позволяющего единомоментно обращаться к ней только одному процессу, служит примером ''крупнозернистой синхронизации''. ''Мелкозернистая синхронизация'' позволяет блокировать небольшие фрагменты структуры данных, обеспечивая возможность одновременного доступа к ней нескольких процессов, операции которых не влияют друг на друга. Крупнозернистая синхронизация проще для программирования, однако менее эффективна и не слишком ошибкоустойчива в сравнении с мелкозернистой. Использование блокировок может снижать эффективность, поскольку процессы вынуждены ждать снятия блока. В случае использования простых структур данных (таких как очереди, стеки и счетчики) использования блокировок можно избежать, используя неблокирующие структуры данных. | ||
== См. также == | == См. также == | ||
| Строка 118: | Строка 118: | ||
== Литература == | == Литература == | ||
В 1968 году Эдсгер Вибе Дейкстра опубликовал свою знаменитую статью «Взаимодействие последовательных процессов», с которой началась эпоха параллельного программирования. Задача о взаимном исключении была впервые сформулирована и решена Дейкстрой в работе [6], в которой были изложены первое решение для двух процессов, предложенное Деккером, и первое решение для n процессов, разработанное Дейкстрой. В работе [ ] приводится обзор некоторых ранних алгоритмов взаимного исключения. В [15] представлены десятки алгоритмов для решения | В 1968 году Эдсгер Вибе Дейкстра опубликовал свою знаменитую статью «Взаимодействие последовательных процессов», с которой началась эпоха параллельного программирования. Задача о взаимном исключении была впервые сформулирована и решена Дейкстрой в работе [6], в которой были изложены первое решение для двух процессов, предложенное Деккером, и первое решение для n процессов, разработанное Дейкстрой. В работе [12] приводится обзор некоторых ранних алгоритмов взаимного исключения. В [15] представлены десятки алгоритмов для решения задачи о взаимном исключении и широкого спектра других задач синхронизации и проведен анализ их эффективности относительно точных мер сложности. | ||
| Строка 150: | Строка 150: | ||
15. Taubenfeld, G.: Synchronization algorithms and concurrent programming. Pearson Education - Prentice-Hall, Upper Saddle River (2006) ISBN: 0131972596 | 15. Taubenfeld, G.: Synchronization algorithms and concurrent programming. Pearson Education - Prentice-Hall, Upper Saddle River (2006) ISBN: 0131972596 | ||
[[Категория: Совместное определение связанных терминов]] | |||
