Пройдем по следам C++ 2015 Russia далее.
В предыдущей статье мы рассмотрели алгоритм для lock-free ordered list и на его основе сделали простейший lock-free hash map. У этого hash map есть недостаток: размер хеш-таблицы постоянен и не может быть изменен в процессе роста числа элементов в контейнере. Это не представляет проблемы, если мы заранее примерно представляем требуемый объем контейнера. А если нет?
Читать полностью »
Рубрика «lock-free» - 2
Lock-free структуры данных. Concurrent maps: rehash, no rebuild
2015-03-04 в 6:00, admin, рубрики: c++, libcds, lock-free, map, split-ordered list, Алгоритмы, параллельное программирование, ПрограммированиеLock-free структуры данных. Concurrent map: разминка
2015-03-03 в 6:00, admin, рубрики: c++, libcds, lock-free, map, ordered list, Алгоритмы, параллельное программирование, Программирование 
Мне оказали честь — пригласили выступить на первой конференции C++ 2015 Russia 27-28 февраля. Я был насколько наглым, что запросил 2 часа на выступление вместо положенного одного и заявил тему, наиболее меня интересующую — конкурентные ассоциативные контейнеры. Это hash set/map и деревья. Организатор sermp пошел навстречу, за что ему большое спасибо.
Как подготовиться ко столь ответственному испытанию выступлению? Первое — нарисовать презентацию, то есть кучу картинок, желательно близко к теме. Но надо ещё и два часа озвучивать картинки, — как все это запомнить? Как избежать глубокомысленных «ээээмммм», «здесь мы видим», «на этом слайде показано», несвязных прыжков повествования и прочих вещей, характеризующих выступающего c не очень хорошей стороны в части владения родным языком (это я про русский, с C++ я разобрался быстро — никакого кода в презентации, только картинки)?
Конечно, надо записать свои мысли, глядя на слайды. А если что-то написано, то не худо бы и опубликовать. А если публиковать, — то на хабре.
Итак, по следам C++ 2015 Russia! Авторское изложение, надеюсь, без авторского косноязычия, без купюр и с отступлениями по теме, написанное до наступления события, в нескольких частях.
Читать полностью »
Простейшие Lock-Free объекты для двух потоков
2014-12-15 в 14:11, admin, рубрики: Delphi, lock-free, ПрограммированиеЗдесь было много статей об универсальных Lock-free объектах, однако, для некоторых частных случаев они излишне громоздки. Мой случай как раз таким и являлся: требовалось организовать одностороннюю передачу информации от одного потока другому. Главный поток запускает рабочий, после чего он может только запросить его остановку и никак больше управлять он им не может. В свою очередь рабочий поток может уведомлять главный о своем текущем состоянии (прогрессе выполнения), а также отсылать промежуточные результаты выполнения. Получается, что требуется только передача данных от рабочего к главному потоку.
Разумеется, возможно, я изобрёл велосипед или, хуже того, велосипед с глюками. Поэтому комментарии и критика очень приветствуются!
Читать полностью »
Lock-free структуры данных. Диссекция очереди
2014-12-09 в 7:00, admin, рубрики: c++, lock-free, queue, параллельное программирование, Программирование 
Со времени предыдущего поста из жизни lock-free контейнеров прошло немало времени. Я рассчитывал быстро написать продолжение трактата об очередях, но вышла заминка: о чем писать, я знал, но реализации на C++ этих подходов у меня не было. «Не годится писать о том, что сам не попробовал», — подумал я, и в результате я попытался реализовать в libcds новые алгоритмы очередей.
Сейчас настал момент, когда я могу аргументированно продолжить свой цикл. В данной статье закончим с очередями.
Кратко напомню, на чем я остановился. Были рассмотрены несколько интересных алгоритмов lock-free очередей, а под занавес приведены результаты их работы на некоторых синтетических тестах. Главный вывод — всё плохо! Надежды на то, что lock-free подход на магическом compare-and-swap (CAS) даст нам пусть не линейный, но хотя бы какой-то рост производительности с увеличением числа потоков, не оправдались. Очереди не масштабируются. В чем причина?..
Читать полностью »
Lock-free Round Robin
2014-07-04 в 5:43, admin, рубрики: collections, java, lock-free, round-robin, thread-safeВведение
Добрый день, дорогиее.
Давно думал написать статью, но как-то не доходили руки. Да и уже много все написано, причем по несколько раз. Однажды, мне нужно было реализовать распределение нагрузки по пулу.
Алгоритм
Для этого я выбрал алгоритм round robin, как наиболее простой алгоритм подходящий для данной задачи. Для тех кто не знает, что это за алгоритм, цитата из wiki:
Round-robin (от англ. round-robin — циклический) — алгоритм распределения нагрузки распределённой вычислительной системы методом перебора и упорядочения её элементов по круговому циклу.
Немного погуглив готовой реализация я не нашел, но наткнулся на статью. Статья отличная, но я решил пойти по другому пути. Написав свою реализацию.
Читать полностью »
Lock-free стек для Windows
2014-05-20 в 14:52, admin, рубрики: boost, c++, lock-free, windows, Программирование, метки: boost, c++, lock-free, windows 
Windows принято не любить. Однако, зачастую, фраза: «Книгу писателя не читал, но осуждаю» очень хорошо описывает эту ситуацию. Несмотря на укоренившееся презрение к «Винде», отдельные вещи в ней реализованы весьма удачно, и именно об одной из них мы хотели бы написать. Отдельные фрагменты WinAPI, хотя и были реализованы достаточно давно, по разным причинам, и часто незаслуженно, выпали из поля зрения широкой аудитории.
В этой статье речь пойдёт о встроенной в ОС реализации lock-free стека и сравнении его производительности с кросс-платформенными аналогами.
Читать полностью »
Lock-free структуры данных. Эволюция стека
2014-03-18 в 6:14, admin, рубрики: c++, lock-free, stack, Блог компании i-Free, Программирование, метки: lock-free, stack 
В предыдущих своих заметках я описал основу, на которой строятся lock-free структуры данных, и базовые алгоритмы управления временем жизни элементов lock-free структур данных. Это была прелюдия к описанию собственно lock-free контейнеров. Но далее я столкнулся с проблемой: как построить дальнейший рассказ? Просто описывать известные мне алгоритмы? Это довольно скучно: много [псевдо-]кода, обилие деталей, важных, конечно, но весьма специфических. В конце концов, это есть в опубликованных работах, на которые я даю ссылки, и в гораздо более подробном и строгом изложении. Мне же хотелось рассказать интересно об интересных вещах, показать пути развития подходов к конструированию конкурентных контейнеров.
Хорошо, — подумал я, — тогда метод изложения должен быть такой: берем какой-то тип контейнера — очередь, map, hash map, — и делаем обзор известных на сегодняшний день оригинальных алгоритмов для этого типа контейнера. С чего начать? И тут я вспомнил о самой простой структуре данных — о стеке.
Читать полностью »
Concurrency: 6 способов жить с shared state
2014-03-17 в 8:26, admin, рубрики: actor model, concurrency, java, lock-free, locking, stm, Программирование, метки: actor model, concurrency, java, lock-free, locking, stm 
В многопоточном программировании много сложностей, основными из которых являются работа c разделяемым состоянием и эффективное использование предоставляемых ядер. Об использовании ядер пойдет речь в следующей статье.
С разделяемым состоянием в многопоточной среде существуют два момента, из-за которых возникают все сложности: состояние гонки и видимость изменений. В состоянии гонки, потоки одновременно изменяют состояние, что ведет к недетерменированному поведению. А проблема с видимостью заключаются в том, что результат изменения данных в одном потоке, может быть невидим другому. В статье будут рассказаны шесть способов как бороться с данными проблемами.
Все примеры приведены на Java, но содержат комментарии и я надеюсь будут понятны программистам не знакомым c Java. Данная статья носит обзорный характер и не претендует на полноту. В то же время она наполнена ссылками, которые дают более подробное объяснение терминам и утверждениям.
Lock-free структуры данных. Внутри. RCU
2014-01-14 в 5:02, admin, рубрики: c++, lock-free, Алгоритмы, Блог компании i-Free, Программирование, метки: lock-free, Алгоритмы 
В этой статье я продолжу знакомить читатели с техниками, обеспечивающими написание lock-free контейнеров, попутно рекламируя (надеюсь, не слишком навязчиво) свою библиотеку libcds.
Речь пойдет об ещё одной технике безопасного освобождения памяти для lock-free контйнеров — RCU. Эта техника существенно отличается от рассмотренных ранее алгоритмов a la Hazard Pointer.
Read – Copy Update (RCU) – техника синхронизации, предназначенная для «почти read-only», то есть редко изменяемых, структур данных. Типичными примерами такой структуры являются map и set – в них большинство операций является поиском, то есть чтением данных. Считается, что для типичного map'а более 90% вызываемых операций — это поиск по ключу, поэтому важно, чтобы операция поиска была наиболее быстрой; синхронизация поиска в принципе не нужна — читатели при отсутствии писателей могут работать параллельно. RCU обеспечивает наименьшие накладные расходы как раз для read-операций.
Откуда взялось название Read – Copy Update? Первоначально идея была очень проста: есть некоторая редко изменяемая структура данных. Если нам требуется изменить её, то мы делаем её копию и производим изменение — добавление или удаление данных — именно в копии. При этом параллельные читатели работают с первоначальной, не измененной структурой. В некоторый безопасный момент времени, когда нет читателей, мы можем подменить структуру данных на измененную копию. В результате все последующие читатели будут видеть изменения, произведенные писателем.
Lock-free структуры данных. Основы: Модель памяти
2013-11-05 в 6:38, admin, рубрики: c++, lock-free, Блог компании i-Free, Программирование, метки: lock-free 
В предыдущей статье мы заглянули внутрь процессора, пусть и гипотетического. Мы выяснили, что для корректного выполнения параллельного кода процессору необходимо подсказывать, до каких пределов ему разрешено проводить свои внутренние оптимизации чтения/записи. Эти подсказки – барьеры памяти. Барьеры памяти позволяют в той или иной мере упорядочить обращения к памяти (точнее, кэшу, — процессор взаимодействует с внешним миром только через кэш). “Тяжесть” такого упорядочения может быть разной, — каждая архитектура может предоставлять целый набор барьеров “на выбор”. Используя те или иные барьеры памяти, мы можем построить разные модели памяти — набор гарантий, которые будут выполняться для наших программ.
В этой статье мы рассмотрим модель памяти C++11.
Читать полностью »