Интернет магазин китайских планшетных компьютеров



Компьютеры - Проблема ABA - Пример

15 июня 2011


Оглавление:
1. Проблема ABA
2. Пример
3. Обходные решения



Рассмотрим lock-free стек:

  /* Наивная реализация lock-free стека, страдающая проблемой ABA.*/
  class Stack {
    volatile Obj* top_ptr;
    //
    // Снимает верхний элемент и возвращает указатель на него.
    //
    Obj* Pop {
      while {
        Obj* ret_ptr = top_ptr;
        if  return NULL;
        Obj* next_ptr = ret_ptr->next;
        // Если верхний элемент - всё ещё ret, считаем, что никто не менял стек.
        //
        // Атомарно заменяем top на next.
        if ) {
          return ret_ptr;
        }
        // Иначе - стек изменён, пробуем заново.
      }
    }
    //
    // Добавляет obj_ptr на вершину стека.
    //
    void Push {
      while {
        Obj* next_ptr = top_ptr;
        obj_ptr->next = next_ptr;
        // Если верхний элемент - всё ещё next, считаем, что никто не менял стек.
        //
        // Атомарно заменяем top на obj.
        if ) {
          return;
        }
        // Иначе - стек изменён, пробуем заново.
      }
    }
  };

Этот код обычно может предотвращать проблемы с конкурентным доступом, но страдает проблемой ABA. Рассмотрим следующую последовательность:

Изначально стек содержит top → A → B → C

Поток 1 начинает выполнять pop:

 ret = A;
 next = B;

Поток 1 прерывается непосредственно перед CompareAndSwap...

  { // Поток 2 выполняет pop:
    ret = A;
    next = B;
    CompareAndSwap  // Удача, top = B
    return A;
  } // Теперь на стеке top → B → C
  { // Поток 2 выполняет pop ещё раз:
    ret = B;
    next = C;
    CompareAndSwap  // Удача, top = C
    return B;
  } // Теперь на стеке top → C
  delete B;
  { // Поток 2 добавляет A обратно на стек:
    A->next = C;
    CompareAndSwap  // Удача, top = A
  }

Теперь стек содержит top → A → C

Поток 1 продолжает работу:

 CompareAndSwap

Эта инструкция выполняется успешно, поскольку top == ret, то она присваивает top значение next. Но B было уничтожено! Это приведёт к плохим последствиям...



Просмотров: 2529


<<< SIGXFSZ
Rundown protection >>>