[過去ﾛｸﾞ] マルチスレッドプログラミング相談室 その8 (1001ﾚｽ)
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13(4): 2009/09/22(火)00:08 AAS
lock-free queueって、計算処理は非常に重いけど、スレッドモデルとしては
比較的単純なケース(マスタ-スレーブモデル)に利用されるものなのかな？
たとえば動画エンコ/3Dレンダ/科学計算といった応用のように、
親スレッドが複数の子スレッドを生成し、各子スレッドが計算処理を実行し、
結果をlock-free queueに追加していく。親スレッドはjoinですべての計算の
終了を待ち、joinから抜けたらqueueから順に計算結果を取り出す...みたいな。
このモデルだと、スレッド間の同期なんて考える必要はまったく無い。
>>3の生産者-消費者モデルというのは、スレッド間同期の代表的な題材だから、
lock-free queueの話題とするのは、そもそも畑違いであると。
lock-free queueについては分かっていないので、有識者の指摘たのむ。
14(3): 13 2009/09/22(火)01:44 AAS
(>>13の続き)
あるいは、>>13の応用ならリアルタイム性は要求されず、しかも
計算処理が(親スレッドの処理よりも相対的に)重いという前提があるから、
親スレッドは全子スレッド群の終了を(joinで)待ってから再開しなくても、
pollingで定期的にqueueから計算結果を取り出し、ゆっくりと
計算処理の進捗状況に合わせて出力(画面表示)していく方法だってある。
これもスレッド間の同期は考えなくてもいい。
なにかlock-free queueの利用イメージが見えたような気がするのは漏れだけ？
lock-free queue専門家からすれば「何を今更、そんなの常識」な話なのかな？
23(1): 13 2009/09/22(火)20:46 AAS
>>14
レスありがとうございます。まずは、マスタ-スレーブモデルは一般的だろうと
いうことで、lock-free queue勉強の一歩を進めることができます。
あと、>>14のポーリング方式はスレッドプールモデルにも適用できますね。
スレッドプールとポーリングの組み合わせたキーワードで考えると、
更にlock-free queueの応用範囲が広がる気がします。
55(1): 35 2009/09/23(水)13:27 AAS
>>45
>てことで、>>40にも書いたようにJavaのBlockingQueueの実装クラスが
>wait-freeでもlock-freeでもないのは、手抜きしているわけではなく
>そのように実装するのが不可能だからだ。
明解な説明です。理解できました。
>だからそれは "wait-free" って言葉の意味を誤解してるって。
>"wait-free" の wait とは、モニタ同期のwait()操作とかとは別物。
そのモニタ同期のwaiti()操作をイメージしていました。間違っていたんですね。
でわ、wait-freeの意味は、単純に「待ちが発生しない」へ改めます。
となると、lock-freeの意味も「待ちが発生する」に変わります。
ただし、どちらも「lock操作は不要」という特徴は共通している、と。
これでスッキリしました。
実は>>13,14,23のカキコ主だったのですが、lock-freeでは生産者-消費者モデルを
実現できない(畑違いである)ことが分かったので、次はwait-freeをと考えていましたが、
それも同様に誤解であることが理解できました。lock-free/wait-freeはスレッド間同期を
実現するプリミティブではない。それを実現するには、(lock操作を伴う)mutexや
モニタ同期(signal/wait)などを導入する必要がある、と。
lock-free/wait-freeの使い方について、ここ数日で急速にイメージが掴めてきた感覚です。
たいへんありがとうございました。>>all(特に>>15,32,40,45)
後は、Javaだけでなく、C/C++でも利用できる一般的なlock-free/wait-freeの実装技法が
確立し、標準ライブラリとして仕様化されることを願っています。
58: 35 2009/09/23(水)14:39 AAS
(>>57に追記)
>>57の「一般的なアプリケーション」というのは、
生産者-消費者モデルで設計された、言い換えるとスレッド間同期が
前提となるマルチスレッドアプリケーションのことを指します。
たとえば>>13,14のアプリケーションではスレッド間同期が
必要ありませんから、lock-free queueを使用することができます。
（もちろんwait-free queueも使用できます。）
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