支持低优先级编写器的读写器锁

我试图找到（或实现）支持低优先级编写器的读/写锁，但在研究任何现有解决方案时都未能成功。支持低优先级编写器的读写器锁

我认为低优先级作家的意思是：“将顺利地排在新读者或正常作家身上”。

肯定会导致饥饿，如果有读者络绎不绝，但是这可以解决或者与定时锁变种（“试试定时低优先级的作家锁”，然后切换到上超时正常锁）或改变读者的阅读方式（可能会周期性地暂停阅读短视窗）。

如果有任何文献描述沿着这些线的东西，我还没有找到它。

如果有一个已知的（正确！）解决方案利用常规锁，我希望能得到一个描述。

2011-02-22 mmocny

我很想知道现有的实现，但如果没有，我可以想到的最简单的方法是为低优先级查询创建一个单独的队列，并定期合并到主队列中。它与你提到的定时锁并没有什么不同，只是即使队列为空也会有延迟 - 解决这个问题的一种方法是在需要时添加一个“空队列”事件。 –

我什么都不知道100％像你的建议，但有是接近一些现有的接口：

许多现有的R/W锁的API有一个“尝试锁定”界面，像pthread_rwlock_trywrlock()在UN * X系统。这些都是免等待的，只有在没有人拥有它的情况下才会获得锁定，也不会等待。

您通常会使用此旋转锁定和/或人为延迟尝试代码（退格）。即有这样的代码：

for (count = 0; count < MAX_SPINS && (locked = trywrlock(lock)); count++); 
if (locked) { 
    delay(some_backoff); 
    wrlock(lock);   /* or try spinning loop above again ? */ 
}

不幸的是，这不是你所要求的;它迟早会得到锁定，但是由于（可能不必要的）退避，低优先级的作者将在CPU上旋转和/或以延迟的方式得到它。

Solaris内核有一个接口rw_tryupgrade(9f)，可用于测试是否当前线程是没有作家等待，如果是这样的锁的唯一读者，锁升级为独占/写，也就是你喜欢的代码：

if (!rw_tryenter(lock, RW_WRITER)) { 
    rw_enter(lock, RW_READER); /* this might wait for a writer */ 
    if (!rw_tryupgrade(lock)) { /* this fails if >1 reader/writer waiting */ 
     /* do what you must to if you couldn't get in immediately */ 
    } 
}

这是一个有点接近你问什么，但还是不完全一样 - 如果失败的话，你必须放下readlock，可能回退（等待），reaquire的readlock，尝试升级。这个过程再次相当于旋转。另外，许多UNIX系统至少实际上以调度优先级的顺序执行服务器唤醒;所以你必须在尝试普通之前让你的线程最低优先级（如果必要的话，人为地），等待wrlock()呼叫;当线程正在等待时，谁想要相同的写锁，在调度程序工作的前提下，它会在它之前得到它。尽管在多处理器/核心系统上不一定能保证...

最后，SymbianOS（Symbian^3版本）有一个RRWlock类，它可以优先考虑读者而不是写作者，这样如果有的话读者是否在等待/进入。再次，不完全是您想要的行为，因为它会影响给定锁上的所有作者，而不仅仅是特定的锁。

恐怕你不得不编写自己的优先锁，有两个编写器唤醒队列。

来源

2011-02-22 18:17:02

感谢您的详细回复。你的一些想法（延迟旋转）在我最初的想法中，尽管我不知道你的许多例子。 – mmocny

请参阅http://home.roadrunner.com/~hinnant/mutexes/locking.html以获取在C++中实现读/写锁的一些开源代码。不幸的是，这个链接也没有解决原始问题。但它确实解决了与此答案中提出的问题非常相似的问题。这个实现中的读/写优先级是“公平的”。 –

关闭我的头顶，你会想是这样的：

class PriorityRWLock 
{ 
    int    rwcount; 
    mutex    mtx; 
    condition_variable cv; 
    priority_queue<writer_info> writers; 
};

...和PriorityRWLock :: acquire_write_lock（）看起来是这样的：

lock_guard raii(mtx); 

do { 
if (rwcount==0) // == no read or write locks 
{ 
    if (writers.top().thread == thread::self()) 
    { rwcount = -1; writers.pop_front(); break; } // == exclusive write access 
    else 
    { 
    // wake up the waiting thread(s) and sleep 
    writers.push(writer_info(thread::self(),priority)); 
    cv.notify_all(); 
    cv.wait(mtx); 
    } 
} 
else 
{ cv.wait(mtx); } // sleep 
} while (true);

..或者接近于此。

它不会过于高效。你真的希望将rwcount存储在atomic_int或类似的地方，但是对condition_variable的需求排除了这一点。

由于可能需要间歇性等待（），所以定时锁定会非常棘手。 try_write_lock（）应该是可行的。

来源

2011-02-22 18:30:47 mcmcc

糟糕...忘了顶部的关键writers.push（...）。 – mcmcc

支持低优先级编写器的读写器锁

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