哪个更快，细粒度或粗粒度？

Question

我现在大二学习操作系统。 我想通过实现二叉搜索树和使用互斥锁来比较细粒度和粗粒度。 锁定和解锁用于节点插入和删除功能，并打印执行时间。 我认为细粒度会更快。但是，即使我更改数字，粗粒度也会更快。 有没有人可以解释一下？我写错代码了吗？

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int lab2_node_insert_fg(lab2_tree *tree, lab2_node *new_node){
if (tree->root == NULL) {
    tree->root = new_node;
    return LAB2_ERROR;
}   
if (search_key(tree,new_node->key)) {
    return LAB2_ERROR;
}   
lab2_node* cur = tree->root;
while (1) {
    if (cur->key < new_node->key) {
        if (cur->right == NULL) {
            pthread_mutex_lock(&lock); // LOCK
            cur->right = new_node;
            pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
            return LAB2_SUCCESS;
        }
        cur = cur->right;
    }
    else {
        if (cur->left == NULL) {
            pthread_mutex_lock(&lock); // LOCK
            cur->left = new_node;
            pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
            return LAB2_SUCCESS;
        }
        cur = cur->left;
    }
}   

}

int lab2_node_insert_cg(lab2_tree *tree, lab2_node *new_node){
pthread_mutex_lock(&lock); // LOCK
if (tree->root == NULL) {
    tree->root = new_node;
    pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
    return LAB2_ERROR;
}   
if (search_key(tree,new_node->key)) {
    pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
    return LAB2_ERROR;
}   
lab2_node* cur = tree->root;
while (1) {
    if (cur->key < new_node->key) {
        if (cur->right == NULL) {
            cur->right = new_node;
            pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
            return LAB2_SUCCESS;
        }
        cur = cur->right;
    }
    else {
        if (cur->left == NULL) {
            cur->left = new_node;
            pthread_mutex_unlock(&lock); // UNLOCK
            return LAB2_SUCCESS;
        }
        cur = cur->left;
    }
}   

}

Answer 1

我假设第一个 sn-p 应该代表细粒度版本，另一个是粗粒度版本。

“细粒度”版本缺少用于创建根节点的锁。此外，您持有分配新节点的锁，您不这样做是为了条件。在迭代树时，在存在并发删除的情况下一次锁定一个节点是不够的。所有这些都是并发问题。

通常，细粒度和粗粒度锁定之间的区别不是锁定部分的“大小”（您使用锁定覆盖的代码量），而是指与数据结构相关的锁定粒度自己。

因此，一种方法是为整个树设置一个锁 - 粗粒度锁。另一种方法是在较低级别（例如每个节点）引入锁，以消除并行运行的两个操作在不同树节点上操作时的锁争用。这类似于数据库空间中表锁和行级锁的区别。

细粒度版本的一种方法是使用每个节点的锁并使用所谓的“hand-over-hand”锁定。对于插入操作，您必须锁定当前节点，直到您在下降时识别并锁定下一个节点。

做更多的研究，相应地改变你的实现并重新测试。

一般来说，如果访问模式往往会遇到不同的锁，那么细粒度的锁定可以带来更具可扩展性的实现。如果大多数情况下不是这种情况，那么粗粒度版本的性能可能会一样好或稍好一些，因为可以在整个操作过程中保持一个锁，而不必获取不同的锁，其中大多数锁会再次导致锁争用。与往常一样，这取决于实际的使用模式。