マルチコアプロセッサ向けのLinuxにおけるロックフリーIPC

マルチコアプロセッサを搭載したCで、Linux上のロックフリーIPCを使用してアプリケーションを作成する方法を見つけようとしています。

FIFOまたは共有メモリに書き込むプロセス1とプロセス2があるとします。次に、プロセス3とプロセス4がその共有メモリまたはFIFOから読み取ります。

これはロックフリーアルゴリズムで可能ですか？

ご指導をよろしくお願いいたします。

リングバッファーの使用への言及を見て、ロックの必要性をなくすか減らすためにロケーションポインターへのアクセスを制御しました。ただし、待機の必要性がなくなるわけではなく、機能するのはリングバッファーに1つのライターと1つのリーダーがある場合のみです。あなたのケースでは、少なくとも2つのバッファが必要になります。

私が理解しているメカニズムは次のとおりです。

• ライターは、空きスロットができるまで待機します（最後+ 1！=現在）
• ライターはエントリをリングバッファに書き込みます。

• ライタは最後のエントリポインタを更新します。

• リーダーは、リングバッファーに利用可能なエントリがあるまで待機します（最後の！=現在）。

• リーダーがエントリを処理します。
• リーダーは現在のポインタをインクリメントします。

使用される待機時間に応じて、これは空のキュー内の新しいアイテムのレイテンシを追加するか、待機ループで多くのCPUサイクルを消費する可能性があります。これを機能させるには、ポインタの更新順序と書き込みアクセスの厳密な分離が重要です。ライターは、ポインターをインクリメントしてリーダーで使用できるようにする前に、リングバッファーエントリの書き込みのみを許可されます。

はい、可能です。プロジェクトでは、ロックフリーキューのアルゴリズムの1つを使用します。しかし、これらのアルゴリズムは本当に明白ではありません。あなたがそれらを深く理解したいなら、あなたはそれのために数ヶ月を費やす準備ができているべきです。

インタープロセス通信はロックフリーにすることはできません。インタースレッドのみ。私の知る限りでは。