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Potentieller Zeigerfehler?

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Nox

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15.04.2008, 09:46

Potentieller Zeigerfehler?

Hi,

ich beschäftige mich im Moment mit lockfreien Implementationen von Stacks und Queues. Dabei brauche ich mal eine Informationen von den Leuten, die Ahnung von C/C++ -> asm haben.

C-/C++-Quelltext

 
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Entity* h = Head;
if(!h) return NULL;
InterlockedCompareExchangePointer((void**)&Head, h->next, h);


Was passiert in diesem Fall, falls Head nach dem Holen der lokalen Kopie sich ändert und der Bereich auf den die lokale Kopie zeigt ungültig wird. Das InterlockedCompareExchangePointer wird auf jedenfall den Head nicht austauschen. Dass ist sicher gestellt. Allerdings wird doch das h->next vor dem Aufruf von InterlockedCompareExchangePointer "ausgeführt".
Meine Frage ist also:
kann das h->next einen Fehler verursachen, wenn h ungültig geworden ist, der daraus resultierende Pointer aber nicht genutzt wird?

(Begründung wäre nett, damit ich das nachvollziehen kann)
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dot

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15.04.2008, 10:21

Re: Potentieller Zeigerfehler?

Zitat von »"Nox"«

kann das h->next einen Fehler verursachen, wenn h ungültig geworden ist, der daraus resultierende Pointer aber nicht genutzt wird?


Wenn h ungültig ist, dann führt das h->next auf jeden Fall zu einem Problem, da dann ein ungültiger pointer dereferenziert wird. Das Verhalten des Programmes in diesem Fall ist undefiniert. Was genau passiert hängt normal vom OS ab. Linux würde dich sofort mit einem segfault strafen. Windows sieht die Sache meiner Erfahrung nach etwas entspannter.
m4studios

David_pb

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15.04.2008, 12:01

Was für eine Operation soll das überhaupt sein?

Das Problem ist übrigens unter dem Namen ABA Problem bekannt. Lösungsansätze wäre z.B. eine Referenzenzählung der Zeiger (dafür benötigst du ein DCAS [cmpxchg16b] was tragischerweise noch recht selten Unterstützung findet) oder eine Softwarelösung über Hazard Pointer.
@D13_Dreinig

Nox

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4

15.04.2008, 17:35

ABA ist was ganz anderes. Das ABA Problem tritt nur auf, wenn man einen Pointer raus nimmt (A->B) und den Pointer danach wieder einfügt (B->A). Dieser Fall tritt bei mir nicht auf. Das Problem ist schlicht und ergreifend, dass ich nicht weiß ob Rear zu dem Zeitpunkt gültig ist oder nicht. Ich kann als (nach meinen Kenntnisstand) folgendes nicht machen:

C-/C++-Quelltext

 
1

InterlockedExchangePointer((void**)&Head, Head->next);

Also muss ich irgendwie sicher stellen, dass Head gültig ist. Noch Problematischer wird es, wenn ich sowas hier machen wollte:

C-/C++-Quelltext

 
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r = Rear;
if(!r) return;
InterlockedExchangePointer((void**)&Rear->next, n, r);

Selbst der folgende Fall könnte eintreten, womit ich dann komplett aufgemissen bin:

C-/C++-Quelltext

 
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if(Head)
//anderer Thread setzt Head auf NULL

InterlockedExchangePointer((void**)&Head, Head->next);//Head ist NULL=>NULL Pointer


Also insgesamt bin ich aufgeschmissen, da ich entweder ein cmpxchg mit einem Ungleich bräuchte, oder die Gewissheit, dass der "->" nur auseinanderfliegt, wenn ich versuche was an dem Speicherbereich zu ändern.
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dot

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15.04.2008, 17:41

Zitat von »"Nox"«

[...] oder die Gewissheit, dass der "->" nur auseinanderfliegt, wenn ich versuche was an dem Speicherbereich zu ändern.


leider gibt es diese gewissheit nicht. sobald du den nullzeiger oder einen ungültigen zeiger dereferenzierst, gibts undefiniertes verhalten...
m4studios

David_pb

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6

15.04.2008, 17:45

Hazard Pointer helfen... :roll: Und ABA und ein Problem hängen durchaus zusammen...
@D13_Dreinig

Nox

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7

15.04.2008, 18:05

Zu Hazard Pointer:
Ich beziehe mich einfach nur auf die Quelle http://en.wikipedia.org/wiki/Hazard_pointer. Wenn das stimmt und ich es richtig verstanden habe, dann dürfte eine Statusvariable oder eine Critical Section eindeutig einfacher und wahrscheinlich auch leistungschonender sein.

Zu dem ABA Problem:
Natürlich kann ich Teile einer Variable missbrauchen, um darüber sicher zu stellen, dass die Var zwischenzeitlich nciht verändert wurde. Wie das allerdings mein Problem lösen soll, sehe ich im Moment noch nicht.
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David_pb

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15.04.2008, 18:07

Wieso? Du willst doch wissen ob der Zeiger sich geändert hat, nicht?
@D13_Dreinig

Nox

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15.04.2008, 18:13

Wenn der Bereich auf dem der Zeiger zeigt, gelöscht wird...was bringt mir dann die Information in der lokalen Kopie des Zeiger? Außerdem muss ich auch auf einem 64 bit System das ganze noch machen können und ich kenne noch kein cmpxchg was 128 bit frisst. Aber ich bin für jede Idee, wie ich an den Head->next Zeiger komme mehr als nur willkommen.
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David_pb

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15.04.2008, 20:16

Zitat von »"Nox"«

Aber ich bin für jede Idee, wie ich an den Head->next Zeiger komme mehr als nur willkommen.


Anscheinend ja nicht... :roll: Du kannst ja zur Not das Löschverhalten selbst bestimmen... Mach ein Phoenixobjekt oder sonst was... Such dir was aus, so schwer wirds schon nicht sein.
@D13_Dreinig

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