結論

ヘッダファイル中に誤植があり、lockの値をunlockできないまま時間が経過したため

問題のファイル

書籍の記述に従うと以下のファイルができる

lock.h

# ifndef __LOCK_H__
# define __LOCK_H__

struct Lock {
    int *mutex;
    
    Lock(void ) {
        int state = 0;
        HANDLE_ERROR( cudaMalloc( (void**)&mutex, sizeof(int) ) );
        HANDLE_ERROR( cudaMemcpy( mutex, &state, sizeof(int), 
                                  cudaMemcpyHostToDevice ) );
    }

    ~Lock( void ) {
        cudaFree( mutex );
    }

    __device__ void lock( void ) {
        while( atomicCAS( mutex, 0, 1 ) != 0 );
    }

    __device__ void unlock( void ) {
        atomicExch( mutex, 1 );
    }

};
# endif  // __LOCK_H__

変更点

unlockで書き込む値を1から0に変更

    __device__ void lock( void ) {
        while( atomicCAS( mutex, 0, 1 ) != 0 );