电子学报
電子學報
전자학보
ACTA ELECTRONICA SINICA
2013年
11期
2127-2134
,共8页
无锁同步%多线程%并发算法
無鎖同步%多線程%併髮算法
무쇄동보%다선정%병발산법
lock-free synchronization%multithread%concurrent algorithm
共享内存体系结构下,为解决锁同步导致的并发性能瓶颈,本文提出了一种基于硬件CAS (比较交换)原语的无锁同步算法。该算法利用底层处理器提供的比较交换指令,实现了在多核多线程环境下对共享变量的非阻塞同步操作,通过采用全局标记值的方式,避免了传统设计中由于使用内存字标记导致的性能开销,同时确保数据在并发访问中的一致性。实验结果表明,本文算法可以高效地支持任意多字的CAS同步,提高了对共享数据的并发访问性能,具有较好的可扩展性。
共享內存體繫結構下,為解決鎖同步導緻的併髮性能瓶頸,本文提齣瞭一種基于硬件CAS (比較交換)原語的無鎖同步算法。該算法利用底層處理器提供的比較交換指令,實現瞭在多覈多線程環境下對共享變量的非阻塞同步操作,通過採用全跼標記值的方式,避免瞭傳統設計中由于使用內存字標記導緻的性能開銷,同時確保數據在併髮訪問中的一緻性。實驗結果錶明,本文算法可以高效地支持任意多字的CAS同步,提高瞭對共享數據的併髮訪問性能,具有較好的可擴展性。
공향내존체계결구하,위해결쇄동보도치적병발성능병경,본문제출료일충기우경건CAS (비교교환)원어적무쇄동보산법。해산법이용저층처리기제공적비교교환지령,실현료재다핵다선정배경하대공향변량적비조새동보조작,통과채용전국표기치적방식,피면료전통설계중유우사용내존자표기도치적성능개소,동시학보수거재병발방문중적일치성。실험결과표명,본문산법가이고효지지지임의다자적CAS동보,제고료대공향수거적병발방문성능,구유교호적가확전성。
Lock-based synchronization may become a performance bottleneck which limits the concurrency in shared -mem-ory machines .In order to solve this problem ,a lock-free synchronization algorithm based on hardware CAS (Compare And Swap ) primitive is proposed in this paper .In the proposed method ,compare and swap instruction provided by underlying processor is used to implement non-blocking synchronization for shared variables in multi-core or multi-thread environment .Global mark value is in-troduced to avoid performance overhead caused by bits reservation of memory word in the traditional design ,and guarantee the con-sistency .Theoretical analysis and experimental results show that the proposed method can efficiently support arbitary multi-word CAS synchronization ,improve the concurrent access performance and provide good scalability .