OpenCL 1.2原子操作相关的全局内存一致性问题咨询

场景与实现逻辑 #

我用数组形式存储二叉树，需要计算各节点的值——内部节点的值依赖其子节点的计算结果。我生成了n个线程，从叶子节点遍历至根节点，针对单个节点的处理逻辑如下：

• 两个线程（可能属于不同工作组）对全局内存中预初始化为0的计数器执行atomic_inc原子递增操作
• 若atomic_inc返回0，该线程直接返回（作为首次访问者）
• 若atomic_inc返回1，该线程计算当前节点的值（内部节点会使用其子节点的计算结果），然后转向父节点重复此流程（作为第二次访问者）

通过这个逻辑，本应保证处理父节点时，其子节点已经处理完成。这套逻辑在CPU线程池上已经实现并正常运行。

遇到的问题 #

在OpenCL实现中，出现了不符合预期的异常：

• 读取内部节点的子节点计算值时，少数情况下拿到的是过期或未初始化的值
• 子节点对应的计数器（仅通过原子操作修改）也会返回过期值（例如0或1，而非预期的2）
• 按照设计逻辑，父节点的处理绝不可能发生在每个子节点被访问两次之前，因此上述异常无法通过原有逻辑解释

核心疑问与求助 #

我猜测OpenCL 1.2中，即使写入是原子操作，不同工作组对同一全局内存的读取也仅具有最终一致性保证，这个判断是否正确？如果正确，有什么解决办法？

进一步的疑问：

• OpenCL 1.2的宽松一致性内存模型是否也适用于原子写入？
• 能否确保原子写入后的读取操作不会读到过期值？
• 原子递增本身包含读取操作，理论上必然能与之前的原子写入同步（否则原子操作的正确性保证就不成立了），那跨工作组的读取操作为何无法同步？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Danimator