Question

我对用户空间RCU（读取 - 复制 - 更新）非常感兴趣，并试图通过tr1 :: shared_ptr模拟一个，这里是代码，而我真的是并发编程的新手，会有些专家帮我复习？

基本思想是，读者调用get_reading_copy（）来获取当前受保护数据的指针（假设它是第一代或G1）。编写器调用get_updating_copy（）获取G1的副本（假设它是G2），只允许一个编写器进入临界区。更新完成后，writer调用update（）进行交换，并使m_data_ptr指向G2数据。正在进行的读者和作者现在持有G1的shared_ptr，读者或作者最终将取消分配G1数据。

任何新的读者都会获得指向G2的指针，而新作者会获得G2的副本（让我们说它是G3）。 G1尚未发布，因此多代数据可能共存。

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;
};

Answer 1

乍一看，我会将spin_until_eq次调用以及相关的自旋锁交换为互斥锁。如果在临界区内允许多个作者，那么我会使用信号量。这些并发机制实现可能依赖于操作系统，因此也应考虑性能因素;通常，他们比忙碌的等待更好。

使用shared_ptr实现RCU（读取 - 复制 - 更新）？

1 个答案: