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我使用 Windows 中的 Interlocked 函数制作了一个非常简单的自旋锁，并在双核 CPU（增加变量的两个线程）上对其进行了测试；

该程序似乎工作正常（每次都给出相同的结果，但不使用同步时情况并非如此），但英特尔 Parallel Inspector表示在值 += j处存在竞争条件（请参见下面的代码）。使用关键部分而不是我的 SpinLock 时，警告会消失。

我的 SpinLock 实现是否正确？这真的很奇怪，因为所有使用的操作都是原子的并且具有适当的内存屏障并且它不应该导致竞争条件。

class SpinLock
{
   int *lockValue;
   SpinLock(int *value) : lockValue(value) { }

   void Lock() {
      while(InterlockedCompareExchange((volatile LONG*)lockValue, 1, 0) != 0) {
          WaitABit();
      }
   }

   void Unlock() { InterlockedExchange((volatile LONG*)lockValue, 0); }
};

测试程序： 

static const int THREADS = 2;
HANDLE completedEvents[THREADS];
int value = 0;
int lock = 0; // Global.

DWORD WINAPI TestThread(void *param) {
    HANDLE completed = (HANDLE)param;
    SpinLock testLock(&lock);

    for(int i = 0;i < 1000*20; i++) {
        for(int j = 0;j < 10*10; j++) {
            // Add something to the variable.
            testLock.Lock();
            value += j;
            testLock.Unlock();
        }
    }
    SetEvent(completed);
}

int main() {
   for(int i = 0; i < THREADS; i++) {
        completedEvents[i] = CreateEvent(NULL, true, false, NULL);
   }
   for(int i = 0; i < THREADS; i++) {
        DWORD id;
        CreateThread(NULL, 0, TestThread, completedEvents[i], 0, &id);
   }

   WaitForMultipleObjects(THREADS, completedEvents, true, INFINITE);
   cout<<value;
}
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3 回答 3

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Parallel Inspector 的数据竞争文档建议使用临界区或互斥体来修复 Windows 上的竞争。其中没有任何内容表明 Parallel Inspector 知道如何识别您可能发明的任何其他锁定机制。

用于分析新颖锁定机制的工具往往是静态工具，它们查看代码中每条可能的路径，Parallel Inspector 的文档暗示它只执行一次代码。

如果您想尝试新的锁定机制，我在学术文献中看到的最常用的工具是Spin 模型检查器。还有ESP，它可能会减少状态空间，但我不知道它是否适用于并发问题，还有移动工作台，如果你可以用 pi-calculus 解决你的问题，它会给出分析。英特尔 Parallel Inspector 看起来并不像这些工具那么复杂，而是旨在使用启发式方法检查常见问题。

于 2009-09-24T10:58:00.503 回答
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对于与我有类似情况的其他穷人：英特尔确实提供了一组包含和库来完成这类事情。检查 Inspector 安装目录（您将在安装目录中看到 \include、\lib32 和 \lib64）以获取这些材料。关于如何使用它们的文档（截至 2018 年 6 月，尽管英特尔并不关心保持链接的一致性）：

https://software.intel.com/en-us/inspector-user-guide-windows-apis-for-custom-synchronization

有3个功能：

void __itt_sync_acquired(void *addr)
void __itt_sync_releasing(void *addr)
void __itt_sync_destroy(void *addr)
于 2011-04-03T23:32:41.657 回答
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我很确定它应该按如下方式实现：

class SpinLock
{
   long lockValue;
   SpinLock(long value) : lockValue(value) { }

   void Lock() {
      while(InterlockedCompareExchange(&lockValue, 1, 0) != 0) {
          WaitABit();
      }
   }

   void Unlock() { InterlockedExchange(&lockValue, 0); }
};
于 2009-09-24T10:22:54.723 回答