Unikanie wyścigów danych

Wyścig danych występuje, gdy dwa wątki jednocześnie uzyskują dostęp do tej samej pamięci, a co najmniej jeden z nich zapisuje dane. Wynik staje się nieprzewidywalny. ⚠️

Wielu pracowników dodających dane do jednej współdzielonej sumy będzie ze sobą kolidować. Aktualizacje zostaną utracone, ponieważ zapisy nakładają się i nadpisują nawzajem.

Najprostsza poprawka to przydzielenie każdemu pracownikowi własnych indeksów do zapisu. Jeśli dane wyjściowe nigdy się nie nakładają, nie występuje wyścig.

Wiele wątków może bezpiecznie odczytywać te same dane wejściowe. Problem zaczyna się dopiero wtedy, gdy ktoś zapisuje dane odczytywane lub zapisywane przez innych.

W przypadku sumy przydziel każdemu pracownikowi własne miejsce na sumę częściową. Nie współdzielą komórki, więc dodawanie pozostaje bezpieczne.

Po zakończeniu pracy przez wszystkich pracowników dodaj sumy częściowe w jednym wątku. Ta końcowa redukcja nie wymaga blokad.

Najbezpieczniejszy kod równoległy współdzieli wyłącznie dane tylko do odczytu. Jeśli to możliwe, trzymaj każdy zmienny element prywatnie u jednego pracownika.

Pracownicy mogą kończyć pracę w dowolnej kolejności. Nigdy nie zakładaj, że jeden fragment wykona się przed innym, ponieważ harmonogram może się zmieniać.

Własność i semantyka wartości w Mojo utrudniają przypadkowe współdzielenie, ale za poprawność logiki równoległej nadal odpowiadasz Ty.

Wyścigi mogą ukrywać się w zależności od czasu wykonania, dlatego uruchom kod równoległy wiele razy i porównaj wyniki z szeregowym wynikiem referencyjnym.

Najlepszą ochroną jest układ, w którym zapisy nigdy się nie nakładają. Zapobiegaj wyścigom przez projekt, a nie przez późniejsze poprawki.

Unikaj wyścigów, zapisując do rozłącznych miejsc, używając sum częściowych dla każdego pracownika, wykonując redukcję po połączeniu i nigdy nie polegając na kolejności, aby wyniki równoległe pozostały poprawne. 🚀