使用组合树死锁问题的共享计数器

Question

我正在开发一个使用组合树概念的共享计数器增量应用程序。我的目标是让这个应用程序在 2^n 个内核上工作，例如 4、8、16、32 等。这个算法可能会在任何线程故障时出错。假设不会出现线程故障或非常慢的线程。

• 两个线程在叶节点处竞争，到达的后一个线程沿树向上。
• 到达的第一个等待，直到第二个到达层次结构并返回正确的返回值。
• 第二个线程唤醒第一个线程
• 每个线程都获得正确的 fetchAndAdd 值

但是这个算法有时会被锁定在 while (nodes[index].isActive == 1) 或 while(nodes[index].waiting == 1) 循环中。我看不到任何死锁的可能性，因为每个节点只有两个线程在竞争。各位大神能帮我解答一下这个问题吗？

int increment(int threadId, int index, int value) {
    int lastValue = __sync_fetch_and_add(&nodes[index].firstValue, value);
    if (index == 0) return lastValue;
    while (nodes[index].isActive == 1) {
    }
    if (lastValue == 0) {
        while(nodes[index].waiting == 1) {
        }
        nodes[index].waiting = 1;
        nodes[lindex].isActive = 0;
    } else {
        nodes[index].isActive = 1;
        nodes[index].result = increment(threadId, (index - 1)/2, nodes[index].firstValue);
            nodes[index].firstValue = 0;
            nodes[index].waiting = 0;
    }
    return nodes[index].result + lastValue;
}

Answer 1

我认为这不适用于 1 个核心。您在 isActive 上无限循环，因为您不能将 isActive 设置为 0，除非它是 0。

我不确定你的代码是否有阻止这种情况的机制，但是，这是我最好的破解方法 这是运行并导致问题的线程：

例如）

thread1                         thread 2
nodes[10].isActive = 1
                                //next run on index 10
                                while (nodes[index].isActive == 1) {//here is the deadlock}

很难准确理解这里发生了什么/您要做什么，但我建议您以某种方式需要能够停用节点 [index].isActive。您可能希望在函数结束时将其设置为 0