Lock-free иштөө принцибин сүрөттөй аласызбы?

Lock-free алгоритмдердин негизги принциби — маалыматтарга параллелдүү кирүүдө, кеминде бир агым ар дайым өз операциясын чектелген кадамдарда аяктоого мүмкүнчүлүк берет, башка агымдардын активдүүлүгүнө карабастан. Бул атомдук операциялар, мисалы, Compare-And-Swap (CAS), Fetch-And-Add (FAA) жана башка, процессор тарабынан камсыздалган аркылуу жетишилет.

Блоктоолорго салыштырмалуу айырмачылыктар:

Өзгөчөлүк	Блоктоолорго негизделген (блоктоолор менен)	Блоктоолорсуз
Идгилик	Агым блоктолот болушу мүмкүн	Кеминде бир агым прогресс кылат
Deadlock	Мүмкүн	Мүмкүн эмес
Пландоочу зарылчылыгы	Жогорку	Азыркыга караганда төмөн
Ишке ашыруу татаалдыгы	Жөнөкөй учурларда салыштырмалуу оңой	Жогорку, кылдат дизайн талап кылынат

Колдонуу:

Lock-free структуралар жана алгоритмдер жогорку жүктөмдүү системаларда кеңири колдонулат, анда кечигүүлөрдү минималдаштыруу жана блоктоолорду алдын алуу маанилүү:

• Байланыш каналдарын ишке ашыруу
• Блоктоолорсуз кезектер жана стектер
• Жалпы бөлүшүлгөн эс тутумга жетүү

CAS колдонуу мисалы:

// value маанисин атомдук түрдө new_value менен алмаштыруу, эгер учурдагы мааниси old_value менен бирдей болсо.
// Алмашуу ийгиликтүү болсо, true кайтарат, эгер болбосо false.
atomic.CompareAndSwapInt64(&value, old_value, new_value)

Lock-free алгоритмдердин кыйынчылыктары:

Lock-free алгоритмдерди иштеп чыгуу татаал, анткени агымдар арасындагы өз ара аракетти кылдат пландаштыруу жана атомдук операцияларды колдонуу талап кылынат. Мисалы, ABA маселеси чыгышы мүмкүн, ал үчүн кошумча механизмдер, мисалы, double-word CAS, талап кылынат.