进程可以通过干扰其比较交换循环而成为DoSed吗？

Question

考虑由多个进程访问的文件；进程将文件映射到内存，然后使用无锁操作进行同步(例如，使用原子添加来分配要写入的文件中的偏移量)。

原子操作可能是无锁的，但不是没有等待的。例如，在x86上，原子-max将被实现为一个比较-交换循环(获取以前的值，计算新的最大值，比较-交换，如果以前的值发生变化，则重复)。现在，恶意进程可能会使用写操作来敲击内存位置，从而使比较-交换不断失败，从而永远阻塞其他进程。

这是我需要保护的真正问题吗？或者现代处理器不可预测的时间使得这样的攻击变得不可能？

Answer 1

最有趣的问题。

理论上，如果我们故意让CAS (比较和交换)总是失败的话，这样的攻击是可能的。

为了实现这一点(从硬件的角度来看)，底层硬件应该允许所有相互竞争的线程失败，这通常是不应该的，因为对于所有线程可能失败的CAS可能导致实时锁定情况(以及非确定性行为)。

此外，在重新尝试CAS之前，应该使用诸如指数后退(如以太网协议)之类的技术。

从软件的角度来看，如果不确定背后的硬件，可以确保使用诸如AtomicX.compareAndSet (JAVA 7,8)之类的东西，而不是AtomicX.weakCompareAndSet，后者实际上确保排除了所有线程的同时故障。

例如，win32实现是安全的：

   void LockFreeQueue::push(Node* newHead)
{
    for (;;)
    {
        // Copy shared var  to local.
        Node* oldHead = m_Head;

        // Do some work, not yet visible to other threads.
        newHead->next = oldHead;

        // Attempt to publish changes to the shared variable.
        // If the shared var hasn't changed, the CAS succeeds and we return.
        // Otherwise, repeat.
        if (_InterlockedCompareExchange(&m_Head, newHead, oldHead) == oldHead)
            return;
    }
}

上面的循环是免费的，因为如果一个线程的测试失败了，它就意味着它一定对另一个线程成功了。