Work-stealing is a widely used technique for balancing irregular parallel workloads, and most modern runtime systems adopt lock-free work-stealing deques to reduce contention and improve scalability. However, existing algorithms are designed for general-purpose parallel runtimes and often incur overheads that are unnecessary in specialized settings. In this paper, we present a new lock-free work-stealing queue tailored for a master-worker framework used in the parallelization of a mixed-integer programming optimization solver based on decision diagrams. Our design supports native bulk operations, grows without bounds, and assumes at most one owner and one concurrent stealer, thereby eliminating the need for heavy synchronization. We provide an informal sketch that our queue is linearizable and lock-free under this restricted concurrency model. Benchmarks demonstrate that our implementation achieves constant-latency push performance, remaining stable even as batch size increases, in contrast to existing queues from C++ Taskflow whose latencies grow sharply with batch size. Pop operations perform comparably across all implementations, while our steal operation maintains nearly flat latency across different steal proportions. We also explore an optimized steal variant that reduces latency by up to 3x in practice. Finally, a pseudo workload based on large-graph exploration confirms that all implementations scale linearly. However, we argue that solver workloads with irregular node processing times would further amplify the advantages of our algorithm.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《通过自动化提升武器配发与维护效率》最新报告
专知会员服务
16+阅读 · 2025年3月14日
【干货书】算法,Algorithms,314页pdf
专知会员服务
84+阅读 · 2022年8月20日
【Manning新书】C++并行实战,592页pdf,C++ Concurrency in Action
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
【泡泡图灵智库】Detect-SLAM:目标检测和SLAM相互收益
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月28日
《AutoML:方法,系统,挑战》新书免费下载
新智元
25+阅读 · 2019年5月28日
精品教材-《Grokking深度学习》分享
深度学习与NLP
13+阅读 · 2019年1月19日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员