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cuda - 如何以原子方式在多个内存位置设置值？

问题描述

CUDA Programming Guide 说任何原子操作都可以使用 来实现atomicCAS()，并给出了一个原子双加的例子：

__device__ float single(double *address,double val)
{
unsigned long long int *address_as_ull =(unsigned long long int*)address;
unsigned long long int assumed;
unsigned long long int old = *address_as_ull;

do
{
    assumed = old;
    old = atomicCAS(address_as_ull,assumed,__double_as_longlong(val + __longlong_as_double(assumed)));
}while(assumed !=old);
   return __longlong_as_double(old);
}

现在，我面临的问题是：

我想写一个可以原子地操作两个变量地址的函数。

例如： 原子添加大约两个变量

输入

double *address_1, int *address_2
double val_1,int val_2

结果

*address_1 = *address_1+val_1;
*address_2 = *address_2+val_2;

我该如何处理这个问题？谢谢。

标签： cudaatomic

解决方案

一般来说，你不能这样做。硬件不支持对内存中的多个位置进行原子更改。如果两个变量都足够小以适合单个原子操作的大小，则您可以避免这种情况 - 如果您总共有超过 8 个字节，则此方法将失败。你会遇到“奶太多”的问题。

您可以做的一件事是使用某种同步协议来访问这两个值。例如，您可以使用只有一个线程可以获得的互斥锁，以安全地知道在该线程处理这些值时没有其他人正在更改这些值。请参阅：避免花很长时间来完成“牛奶过多”的场景。

当然，这在 GPU 设置中是相当昂贵的。您可能最好执行以下操作之一（通过增加好感度的顺序）：

  • 使用指向更大数组的指针或索引，而不是原子地更改结构，而是原子地切换指针。这解决了并发问题，但使访问速度变慢。
  • 更改您的算法，以便可以分离访问并且不必原子地发生。
  • 进一步更改您的算法，以避免多个线程写入单个复杂数据结构。

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