Eşzamanlı yapılar, atomics ve ABA

Bir thread için doğru linked list aynı anda güncellenince doğru kalmayabilir. Atomic instruction bütün çok adımlı işlemi atomic yapmaz. Linearizability, her işlemin çağrı ve dönüşü arasında tek noktada gerçekleşmiş gibi görülebilmesini ister. Mutex uygulaması için lock kapsamı, deadlock sırası ve exception-safe release belirlenir.

Lock-free sistemin toplam ilerlemesini; wait-free her işlemin bounded adımda bitmesini hedefler. Bunlar “kilit yoksa hızlı” ile eş anlamlı değildir. CAS döngüleri contention altında tekrar eder. ABA'da adres A→B→A olur; CAS yalnız A'yı gördüğünde aradaki değişimi kaçırabilir. Version tag, hazard pointer veya epoch reclamation seçimi belleğin ne zaman yeniden kullanılacağını da kapsamalı.

Acquire/release ve relaxed atomics farklı görünürlük garantileri verir. Python GIL, bütün compound işlemleri veya farklı Python runtime'larını güvenli yapma sözleşmesi değildir. C# Interlocked ile Volatile aynı API değildir. Concurrent test, stress çalıştırmanın yanında invariant, scheduler/model-checking ve hata enjeksiyonu gerektirir. Bu ders production lock-free kod kopyalatmaz; önce bellek modeli kanıtını öğretir.

from threading import Lock,Thread
lock=Lock(); counter=0
def work():
    global counter
    for _ in range(1000):
        with lock: counter+=1
threads=[Thread(target=work) for _ in range(4)]
for t in threads:t.start()
for t in threads:t.join()
assert counter==4000