门票锁是否等待无限？ （在某些假设下）

Question

我所说的票证锁可能如下（伪C语法）：

    unsigned int ticket_counter = 0, lock_counter = 0;

void lock() {
    unsigned int my_ticket = fetch_and_increment(ticket_counter);

    while (my_ticket != lock_counter) {}
}

void unlock() {
    atomic_increment(lock_counter);
}

假设这样的票证锁定同步访问无等待的关键部分S，即执行关键部分正好采用c个周期/指令。假设系统中最多有p个线程，是否使用机票锁定等待S的同步？

在我看来，由于票证锁定是公平的，因此等待的上限是O（p * c）。

我犯了错误吗？我有点困惑。我一直以为锁定意味着不会（有界）等待，因为以下声明： “从一组原子寄存器构造一个队列，堆栈，优先级队列，集合或列表的无等待实现是不可能的。” （多处理器编程艺术中的推论5.4.1，Herlihy和Shavit）

但是，如果在上述假设下，票证锁定（以及可能是任何其他公平锁定机制）是无限制的，它（可能）可以构建有限等待队列的实现，堆叠等（这是我实际面临的问题。）

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回想一下Herlihy和Shavit的“多处理器编程艺术”中的有限等待定义，p.59：

“如果一个方法保证每个调用都以有限的步数完成它的执行，那么该方法是无等待的。如果方法调用可以采取的步数有一个限制，它就是无限制的。” / p>

Answer 1

嗯，我相信你是对的，有一些警告。

即，只有当临界区S是非抢占式时，有界无等待属性才会成立，我认为只能保证内核空间代码（通过禁用临界区中的中断）。否则操作系统可能决定在一个线程处于临界区时切换到另一个线程，然后等待时间无限制，不是吗？

另外，对于内核代码，我认为p不是软件线程的数量，而是硬件线程的数量（或核心，对于每个CPU核心不支持多个线程的CPU）。因为最多只有一个p软件线程可以一次运行，并且由于S是非抢占式的，所以你没有等待锁定的休眠线程。