Problem monografii STM

Question

To tylko hipotetyczny scenariusz ilustrujący moje pytanie. Załóżmy, że istnieją dwa wątki i jeden TVar współdzielony między nimi. W jednym wątku znajduje się blok atomowy, który odczytuje TVAR i trwa 10 sekund. W innym wątku jest blok atomowy, który zmienia co sekundę TVAR. Czy pierwszy blok atomowy zostanie kiedykolwiek ukończony? Na pewno wróci do początku, bo dziennik jest wiecznie niespójny?

Answer 1

Jak powiedzieli inni: teoretycznie nie ma gwarancji postępu. W praktyce nie ma również gwarancji postępów:

import Control.Monad -- not needed, but cleans some things up 
import Control.Monad.STM 
import Control.Concurrent.STM 
import Control.Concurrent 
import GHC.Conc 
import System.IO 

main = do 
    tv <- newTVarIO 0 
    forkIO (f tv) 
    g tv 

f :: TVar Int -> IO() 
f tv = forever $ do 
    atomically $ do 
      n <- readTVar tv 
      writeTVar tv (n + 1) 
      unsafeIOToSTM (threadDelay 100000) 
    putStr "." 
    hFlush stdout 

g :: TVar Int -> IO() 
g tv = forever $ do 
    atomically $ do 
      n <- readTVar tv 
      writeTVar tv (n + 1) 
      unsafeIOToSTM (threadDelay 1000000) 
    putStrLn "Done with long STM" 

Powyższe nigdy nie mówi "Gotowe z długim STM" w moich testach.

Oczywiście, jeśli uważasz, że obliczenia są nadal będzie ważne/istotne wtedy chciałby albo

1. pozostawić blok atomowy, wykonywać kosztownych obliczeń, wprowadź blok atomowy/potwierdzić założenia są prawidłowe i/zaktualizuj wartość. Potencjalnie niebezpieczny, ale nie bardziej niż większość strategii blokowania.
2. Wynotuj wyniki w bloku atomowym, aby nadal prawidłowy wynik nie był niczym więcej niż tanim wyszukiwaniem po próbie.

Answer 2

Nie, działałoby dobrze. Dokładny sposób interakcji dwóch wątków zależy od logiki ponownej.

Na przykład, powiedzmy, że masz:

ten tv = do 
    n <- readTVar tv 
    when (n < 7) retry 
    writeTVar tv 0 
    -- do something that takes about 10 seconds 

one tv = do 
    modifyTVar tv (+1) 
    -- do something that takes about 1 second 

więc „ten” gwint będzie w stanie ponawiania aż TVAR osiągnie wartość 7, to będzie postępować.

Należy zauważyć, że nie można bezpośrednio kontrolować, jak długo te obliczenia zajmą w monadie STM. Byłby to efekt uboczny, a efekty uboczne nie są dozwolone w obliczeniach STM. Jedynym sposobem komunikowania się ze światem zewnętrznym jest przekazywanie wartości za pośrednictwem pamięci transakcyjnej.

A to oznacza, że ​​jeśli „baton-passing” logika dzięki pamięci transakcyjnej jest prawidłowe, program działa poprawnie niezależnie od dokładnej kwoty czasu jakakolwiek część trzeba. To część gwarancji STM.

Answer 3

STM zapobiega zakleszczeniu, ale nadal jest podatny na głód. Możliwe jest, że w przypadku patologicznym działanie atomowe 1s zawsze będzie korzystało z zasobów.

Jednak zmiany tego wydarzenia są bardzo rzadkie - nie wierzę, że kiedykolwiek widziałem to w praktyce.

Informacje na temat semantyki można znaleźć w sekcji Composable Memory Transactions, rozdział 6.5 "Postęp". Mechanizm STM w Haskell gwarantuje tylko, że uruchomiona transakcja zostanie pomyślnie zatwierdzona (tzn. Nie wystąpi zakleszczenie), ale w najgorszym przypadku nieskończona transakcja zablokuje inne.