Dekker, Peterson e Test&Set in C

Tutti questi esempi hanno NPROC thread che svolgono un loop MAX volte sommando 1 ad ogni iterazione ad una variabile globale condivisa var;

Se tutto va bene il risultato finale deve essere NPROC*MAX.

Partiamo dall'esempio *SENZA* sezione critica e quindi errato perhcé ha una race condition:

#include<stdio.h>
#include<stdint.h>
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>

#define MAX 4000000
#define STEP 1000000
#define NPROC 4

volatile long val = 0;

void *codet(void *arg) {
        uintptr_t id = (uintptr_t) arg;
        int count;
        for (count=0; count  < MAX; count++) {
                /* enter */
                /* /enter */
                val = val + 1;
                if (count % STEP == 0)
                        printf("%d %ld\n",id,val);
                /* exit */
                /* /exit */
        }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
        uintptr_t i;
        pthread_t t[NPROC];
        for (i=0; i<NPROC; i++)
                pthread_create(&t[i], NULL, codet, (void *) i);
        for (i=0; i<NPROC; i++)
                pthread_join(t[i], NULL);
        printf("%d %d\n",val,NPROC*MAX);
}

Ora proviamo con test&set (che viene fornito dal compilatore C)

#include<stdio.h>
#include<stdint.h>
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
#include<sched.h>

#define MAX 4000000
#define STEP 1000000
#define NPROC 4

volatile long val = 0;
volatile long lock = 0;

void *codet(void *arg) {
  uintptr_t id = (uintptr_t) arg;
  int count;
  for (count=0; count  < MAX; count++) {
    /* enter */
    while (__sync_lock_test_and_set(&lock,1))
      /*sched_yield()*/;
    /* /enter */
    val = val + 1;
    if (count % STEP == 0)
      printf("%d %ld\n",id,val);
    /* exit */
    __sync_lock_release(&lock);
    /* /exit */
  }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
  uintptr_t i;
  pthread_t t[NPROC];
  for (i=0; i<NPROC; i++)
    pthread_create(&t[i], NULL, codet, (void *) i);
  for (i=0; i<NPROC; i++)
    pthread_join(t[i], NULL);
  printf("%d %d\n",val,NPROC*MAX);
}

(se si decommenta la chiamata (di system call) sched_yield() l'esecuzione è molto pi&ugrave veloce, perch%eacute;?