lock-free - ReaderWriter 无锁实现

Question

我想使用 volatile 值实现一个简单的多读/单写锁。

虽然 _InterlockedXXX 提供了完整的栅栏屏障，如果我是对的，还有“volatile”关键字，我想知道可能的缺陷和改进。我没有获取/释放语义的经验。

我的代码：

BOOL TryAcquireShared(LONG volatile *lpnValue) 
{ 
  LONG initVal; 

  do 
  { 
    initVal = *lpnValue; 
    if (initVal == 0x80000000L) 
      return FALSE; //a writer is active 
  } 
  while (_InterlockedCompareExchange(lpnValue, initVal+1, initVal) != initVal); 
  return TRUE; 
} 

VOID ReleaseShared(LONG volatile *lpnValue) 
{ 
  LONG initVal, newVal; 

  do 
  { 
    initVal = *lpnValue; 
    newVal = (initVal & 0x80000000L) | ((initVal & 0x7FFFFFFFL) - 1); 
  } 
  while (_InterlockedCompareExchange(lpnValue, newVal, initVal) != initVal); 
  return; 
} 

BOOL TryAcquireExclusive(LONG volatile *lpnValue) 
{ 
  LONG i, initVal, newVal; 

  do 
  { 
    initVal = *lpnValue; 
    if ((initVal & 0x80000000L) != 0) 
      return FALSE; //another writer is active or waiting 
  } 
  while (_InterlockedCompareExchange(lpnValue, initVal | 0x80000000L, initVal) != initVal); 
  //wait until no readers 
  while ((*lpnValue & 0x7FFFFFFFL) != 0) 
    ::Sleep(1); 
  return TRUE; 
} 

VOID ReleaseExclusive(LONG volatile *lpnValue) 
{ 
  _InterlockedExchange(lpnValue, 0); 
  return; 
} 

另外，如果您知道可以处理此问题的图书馆，请告诉我。

Answer 1

• TryAcquireShared 应该在增加它之前检查 *lpnValue 是否为 0x7FFFFFFFL。
• ReleaseShared 应该断言 *lpnValue 没有设置 0x80000000L 位，而不是尝试保留它。如果您要释放共享锁，则不应存在独占锁。
• TryAcquireExclusive 只应在设置 0x80000000L 位之前检查 *lpnValue 是否为零。
• aquire shared 和 aquire exclusive 都应该在每旋转一定量时调用 Sleep(1)。

• 我不理解 TryAcquireExclusive 中的以下部分。如果您只是获得了排他锁，为什么还要等待读者？

  而 ((*lpnValue & 0x7FFFFFFFL) != 0) ::Sleep(1);