在比赛条件下循环

Sakshi 发表于 Dev

佐氏

2个进程P0和P1在竞争条件下同时运行。我想计算执行期间x可能采用的最大值和最小值。x的初始值为0

P0:
for( int i=0; i<1000; i++){
   x++;
   x-- ;
   x++;
}

P1:
for( int j=0; j<2000; j++){
   x-- ;
   x++;
}

最大值应为4000，最小值应为-2999。但是即使尝试了很多次，我也无法弄清楚。任何形式的帮助将不胜感激！提前致谢。

德瓦什·德赛

代码247

理解此问题的关键在于查看每次递增和递减生成的汇编代码。

每个后增量将生成以下代码：

 ld [%fp-4], %l0
 add %l0, 1, %l0
 st %l0, [%fp-4]

每个递减后将生成以下代码：

 ld [%fp-4], %l0
 sub %l0, 1, %l0
 st %l0, [%fp-4]

现在，您正在学习并发性，如果您选择不使用互斥锁和其他并发控制技术，则上述汇编指令实际上可以不确定的方式执行。

现在，这是我们如何获得最大值4000的值。

这是代码将如何执行：

P0:
for( int i=0; i<1000; i++){
   x++;   //lets call this step 1
   x-- ;  //step 2
   x++;   //step 3
}

P1:
for( int j=0; j<2000; j++){
   x-- ;  //step a (using letters to denote difference in processes)
   x++;   //step b
 }

您的代码将以以下方式执行以实现最大值：

step 1
step a
step b
step 2
step 3

现在，这里的关键是要识别您的读取和写入将变得很脏。这意味着在上面的汇编代码中，加载的值将不会始终反映正确的值。这是如何进行的：

 ld [%fp-4], %l0  //read current value of 'x' for step 1
 add %l0, 1, %l0  //performs increments
 st %l0, [%fp-4]  //stores value from step 1 
 ld [%fp-4], %l0  //begins read for step a
 sub %l0, 1, %l0  //performs decrement
 ld [%fp-4], %l0  //performs a DIRTY-READ for step b (notice step a hasn't finished executing)
 add %l0, 1, %l0  //performs increment
 st %l0, [%fp-4]  //stores value from increment (value from decrement is now outdated and lost) (this is a dirty write)
 st %l0, [%fp-4]  //stores value from decrement (this value is actually lost)(this is a dirty write)

从上面的执行中，您可以看到程序集将交织在一起，并且如果没有适当地使用并发，您将不会在堆栈上持久存储正确的'x'值。这样您将获得4000，因为在程序集的某些排列中，您将连续地连续处理4个增量运算符，而递减运算符的结果将无法正确保存。以同样的方式，您将通过依次执行减量运算符而没有正确地将x的值持久保留在增量运算符之后来获得-2999的值。

请让我知道，如果你有任何问题！

本文收集自互联网，转载请注明来源。

如有侵权，请联系[email protected] 删除。