Рубрика «Mutex»

Корутины и синхронизация. Лучше не смешивать - 1

Предположим, у вас в коде есть критическая секция, которая не должна выполняться более, чем одним потоком одновременно.

В мире Java одним из стандартных решений является добавление ключевого слова synchronized к сигнатуре метода. В Kotlin для получения того же эффекта используется аннотация @Synchronized

Читать полностью »

Deadlock Empire — игра для разработчиков - 1

Хабр, как известно, не место для игр, но мы нашли одно исключение, которое, как нам кажется, достойно упоминания здесь!

Встречайте: Deadlock Empire!

Суть игры — управление планировкой потоков, код которых приведен в заданиях. Управлять нужно так, чтобы добиться ошибочной ситуации: взаимблокировки, повторных значений счетчиков, достижения определенных участков кода и прочих непредвиденных ситуаций, которые нужно осознавать при разработке многопоточных приложений.
Читать полностью »

Одним из нововведений в Go 1.9 было добавление в стандартную библиотеку нового типа sync.Map, и если вы ещё не разобрались что это и для чего он нужен, то эта статья для вас.

Для тех, кому интересен только вывод, TL;DR:

если у вас высоконагруженная (и 100нс решают) система с большим количеством ядер процессора (32+), вы можете захотеть использовать sync.Map вместо стандартного map+sync.RWMutex. В остальных случаях, sync.Map особо не нужен.

Разбираемся с новым sync.Map в Go 1.9 - 1

Если же интересны подробности, то давайте начнем с основ.

Читать полностью »

Последняя статья про классические примитивы синхронизации.

(Наверное, потом напишу ещё одну про совсем уже нетипичную задачу, но это потом.)

Сегодня мы немножко заглянем в процессор. Чуть-чуть.

По сути, мы будем говорить про единственный примитив, который принципиально отличается от остальных: спинлок. Spinlock.

В комментариях к предыдущим заметкам возникла дискуссия — насколько справедливо вообще выделять спинлок как примитив, ведь по сути он — просто мьютекс, верно? Он выполняет ту же функцию — запрещает одновременное исполнение фрагмента кода несколькими параллельными нитями.

На уровне процесса всё так и есть — различия между спинлоком и мьютексом — чисто технические, вопрос реализации и производительности.

Но меня эта тема интересует не только с позиции программиста юзерленда, но и с позиции разработчика ядра, а так же и разработчика самих примитивов синхронизации. И тут уже различие принципиально.

Дело в том, что внутри ядра мьютекс реализован с помощью спинлоков, а вот спинлоки реализованы сами по себе, автономно. Они — действительно базовый примитив. Ниже — только сам процессор.

Есть и ещё одно, семантическое различие. Мьютекс допускает и предполагает снятие нити с процессора, долгую остановку вызывающей нити. Мьютексом можно запереть объект на час или сутки, это приемлемо и нормально. Спинлок принципиально рассчитан только на кратчайшие приостановки, это всегда работа с неатомарным стейтом объекта. Присваивание группы переменных, небольшой цикл — это максимум того, что можно сделать под спинлоком.

Итак, иерархия реализации такова: mutex/cond/sema сделаны на базе спинлоков, спинлоки — на базе атомарных операций, предоставляемых процессором. Мы в них немного заглянем сегодня.

Как устроен спинлок?
Читать полностью »

Синхронизация нужна в любой малтитредной программе. (Если, конечно, она не состоит из локлесс алгоритмов на 100%, что вряд ли). Будь то приложение или компонента ядра современной операционной системы.

Меня всё нижесказанное, конечно, больше волнует с точки зрения разработки ядра ОС. Но почти всё применимо и к пользовательскому коду.

Кстати, ядра старых ОС в примитивах синхронизации не нуждались, поскольку преемптивной мультизадачности внутри ядра в старые добрые времена не было. (Уж за Юникс 7-й версии я отвечаю. Не было.) Точнее, единственным методом синхронизации был запрет прерываний. Но об этом позже.

Сначала перечислим героев. Мне известны следующие примитивы синхронизации:

User/kernel mode: mutex+cond, sema, enter/leave critical section.
Kernel only: spinlock, управление прерываниями.

Зачем всё это нужно, читатель, наверное, знает, но всё же уточним.

Если некоторая структура данных может быть доступна двум параллельно работающим нитям (или нити и прерыванию), и являет собой сущность, к которой нельзя обеспечить атомарный доступ, то работу с такой структурой нужно производить так, чтобы только одна нить одновременно выполняла сложные манипуляции состоянием структуры.
Читать полностью »

Здравствуй!

Я часто разрабатываю программы на C++ и люблю этот язык, что бы о нём ни говорили. Наверное потому, что во многих областях замены ему пока что нет. Однако язык этот, как все мы знаем, не лишён недостатков, и поэтому я всегда с интересом слежу за новыми подходами, паттернами или даже языками программирования, призванными решить какую-то часть этих проблем.

Так, недавно, я с интересом просматривал презентацию Степана Кольцова о языке программирования Rust, и мне очень понравилась идея реализации мьютаксов в этом языке. Причём никаких препятствий для реализации подобного примитива в C++ я не увидел и сразу же открыл IDE, с целью реализовать подобное на практике.
Читать полностью »

Решил однажды для себя я соорудить погодную станцию. Датчики там разные, в том числе на шине I2C. И как годится, обычно вначале, сделал все на флагах ожидания. Но путь настоящего джедая иной, и было решено все повесить на прерывания. Вот тут и начался геморрой. Проблема, с которой я столкнулся это обработка нескольких подряд идущих запросов. Например датчик давления BMP085 для дальнейшей работы с ним, требует вытянуть из его EEPROM 11 калибровочных констант:

Реализация мьютекса вне ОС на примере микроконтроллера AVR и шины TWI

О том как я пришел к решению и последовательность хода мыслей изложены ниже.
Читать полностью »

Для более полного понимания этой статьи, рекомендуется прочитать ее первую часть, где основное внимание было уделено потокам и блокировкам, в ней объяснено много моментов (терминов, функций и т.д.), которые без пояснения будут использованы здесь.
В данной статье будут рассмотрены условные переменные… Читать полностью »

В первой части этой статьи основное внимание будет уделено потокам и блокировкам в С++11, условные переменные во всей своей красе будут подробно рассмотрены во второй части… Читать полностью »

Пишу игрушечную ОС (о реализации мьютекса)
Продолжаю блог о разработке игрушечной ОС (предыдущие посты: раз, два, три). Сделав паузу в кодировании (майские праздники, всё-таки), продолжаю работу. Только что набросал сканирование PCI-шины. Эта штука понадобится для работы с SATA-контроллером: следующее, что хочу сделать — это простенький драйвер диска. Он позволит поэкспериментировать с проецированием постоянной памяти на адресное пространство (своппинг, доведённый до логического конца). А пока хотел бы описать реализацию мьютекса.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js