Có nên triển khai lồng vào nhau dựa trên So sánhExchange sử dụng SpinWait?

Dưới đây là việc thực hiện một phương pháp lồng vào nhau dựa trên Interlocked.CompareExchange.

Có nên cho mã này sử dụng SpinWaitspin trước khi nhắc lại không?

public static bool AddIfLessThan(ref int location, int value, int comparison)
{
    int currentValue;
    do
    {
        currentValue = location; // Read the current value
        if (currentValue >= comparison) return false; // If "less than comparison" is NOT satisfied, return false
    }
    // Set to currentValue+value, iff still on currentValue; reiterate if not assigned
    while (Interlocked.CompareExchange(ref location, currentValue + value, currentValue) != currentValue);
    return true; // Assigned, so return true
}

Tôi đã thấy SpinWaitđược sử dụng trong kịch bản này, nhưng lý thuyết của tôi là nó không cần thiết. Rốt cuộc, vòng lặp chỉ chứa một số ít các hướng dẫn và luôn có một tiến trình thực hiện.

Giả sử rằng hai luồng đang chạy đua để thực hiện phương thức này và luồng đầu tiên thành công ngay lập tức, trong khi luồng thứ hai ban đầu không có thay đổi và phải nhắc lại. Không có ứng cử viên nào khác, liệu luồng thứ hai có thể thất bại ở lần thử thứ hai không?

Nếu luồng thứ hai của ví dụ không thể thất bại trong lần thử thứ hai, thì chúng ta có thể đạt được gì với a SpinWait? Cạo sạch một vài chu kỳ trong trường hợp không chắc là một trăm luồng đang chạy đua để thực hiện phương pháp?

Ý kiến ​​không chuyên gia của tôi là trong trường hợp cụ thể này, trong đó hai luồng thỉnh thoảng gọi AddIfLessThan, a SpinWaitlà không cần thiết. Nó có thể có ích trong trường hợp cả hai luồng đều gọi AddIfLessThantrong một vòng lặp chặt chẽ, để mỗi luồng có thể làm cho tiến trình không bị gián đoạn trong một số giây.

Trên thực tế, tôi đã thực hiện một thử nghiệm và đo hiệu suất của một luồng gọi AddIfLessThantrong một vòng lặp chặt chẽ so với hai luồng. Hai luồng cần nhiều hơn gần bốn lần để tạo ra cùng một số vòng (cộng dồn). Thêm một SpinWaitvào hỗn hợp làm cho hai luồng chỉ chậm hơn một chút so với luồng đơn.

Hai chủ đề không chỉ là một chủ đề để SpinWaitthảo luận. Nhưng mã này không cho chúng ta biết có bao nhiêu luồng thực sự có thể cạnh tranh tài nguyên và với số lượng luồng tương đối cao sử dụng SpinWaitcó thể trở nên có lợi. Đặc biệt với số lượng luồng cao hơn, hàng luồng ảo đang cố gắng lấy tài nguyên thành công, sẽ dài hơn và những luồng cuối cùng được phục vụ có cơ hội tốt để vượt quá lát cắt thời gian được phân bổ bởi bộ lập lịch mà lần lượt có thể dẫn đến mức tiêu thụ CPU cao hơn và có thể ảnh hưởng đến việc thực hiện các luồng theo lịch trình khác ngay cả với mức độ ưu tiên cao hơn. CácSpinWaitcó câu trả lời tốt cho tình huống này bằng cách đặt một số giới hạn trên của các vòng quay được phép sau đó chuyển đổi ngữ cảnh sẽ được thực hiện. Vì vậy, đó là một sự đánh đổi hợp lý giữa việc cần thiết phải thực hiện một cuộc gọi hệ thống đắt tiền để kích hoạt chuyển đổi ngữ cảnh và tiêu thụ CPU ở chế độ người dùng không được kiểm soát, có nguy cơ ảnh hưởng đến việc thực thi các luồng khác trong một số tình huống.