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Py_(X)SETREF should have atomic versions on free-threaded builds

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interpreter-core topic-C-API topic-free-threading type-feature
Lingua principale
Python
Stelle
77.2k
Fork
35.9k
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Metriche PR in attesa

Descrizione

Feature or enhancement

Proposal:

Right now, Py_SETREF is implemented in non-atomic terms, which makes it subject to operation reordering issues on weakly ordered architectures (which caused a problem fixing gh-149816, where even switching from separate Py_CLEAR and later assignment to set_sni_cb to a single "atomic" Py_SETREF didn't fix the issue on ARM, because SSL's callback was being invoked asynchronously).

Py_SETREF is naturally implemented in terms of an atomic exchange, and at least for the free-threaded builds, it seems like it should be implemented as such to avoid such raciness, supplementing the existing:

#ifdef _Py_TYPEOF
#define Py_SETREF(dst, src) \
    do { \
        _Py_TYPEOF(dst)* _tmp_dst_ptr = &(dst); \
        _Py_TYPEOF(dst) _tmp_old_dst = (*_tmp_dst_ptr); \
        *_tmp_dst_ptr = (src); \
        Py_DECREF(_tmp_old_dst); \
    } while (0)
#else
#define Py_SETREF(dst, src) \
    do { \
        PyObject **_tmp_dst_ptr = _Py_CAST(PyObject**, &(dst)); \
        PyObject *_tmp_old_dst = (*_tmp_dst_ptr); \
        PyObject *_tmp_src = _PyObject_CAST(src); \
        memcpy(_tmp_dst_ptr, &_tmp_src, sizeof(PyObject*)); \
        Py_DECREF(_tmp_old_dst); \
    } while (0)
#endif

// Similarly long nonsense for Py_XSETREF

with a new atomic-based approach for free-threaded builds:

#define Py_SETREF(dst, src) Py_DECREF(_Py_atomic_exchange_ptr(&(dst), (src)))
#define Py_XSETREF(dst, src) Py_XDECREF(_Py_atomic_exchange_ptr(&(dst), (src)))

Please poke holes in this approach. I have a lot of experience with writing multithreaded C code, but will never be convinced I've covered every race condition no matter how simple the code.

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Come iniziare

  1. Leggi tutta la issue e poi la guida ai contributi del progetto.
  2. Commenta sulla issue per dire che te ne occupi tu — evita che due persone facciano lo stesso lavoro.
  3. Fai un fork del repository e lavora su un branch.
  4. Apri una pull request che faccia riferimento al numero della issue.

Direzione di ricerca

Individua le definizioni della CPython C API di Py_SETREF e Py_XSETREF, quindi esamina come le build free-threaded selezionano le relative implementazioni. Valuta lo scambio atomico proposto rispetto alle problematiche di ownership e ordinamento della memoria descritte qui; il lavoro è completato quando si è raggiunta una decisione sottoposta a revisione e l’approccio è stato implementato o rifiutato con una validazione adeguata.

Scritto dal modello di indicizzazione a partire dal testo della issue.

Valutazione

Stack tecnologico
c, python
Ambito
backend-api-design
Tipo di issue
Funzionalità
Difficoltà
5/5
Tempo stimato
Più di una settimana
Stato di attività
Tranquilla
Chiarezza
Abbastanza chiara
Idoneità per principianti
35/100

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