동기화 기법 - “software tools” to solve the CSP

• 뮤텍스 락 상호 배제
• 세마포어 상호 배제 실행 순서 제어
• 모니터 상호 배제 실행 순서 제어
• Liveness

뮤텍스 락 (Mutex Lock)

MUTual EXclusion

• 전역 변수 lock (크리티컬 섹션으로 들어가는 문의 자물쇠 역할)
• 크리티컬 섹션 잠그기 acquire() → 프로세스가 크리티컬 섹션에 진입하기 전에 호출 (들어갈게요)
• 크리티컬 섹션 잠금 해제 release() → 프로세스가 크리티컬 섹션에서의 작업을 끝내고 호출 (나갈게요)

<aside> 💡

acquire() 과 release() 역시 atomically 하게 실행되어야 한다. (물리적으로)

compare_and_swap operation을 활용하여 하드웨어단에서 구현가능.

</aside>

• busy waiting → 잠겨있는지 계속해서 확인하느라 CPU 괜히 소모.
• Spinlock
  • busy waiting 하면서 기다리는 뮤텍스 락
  • 무조건 나쁜 것은 아니다. CPU 코어가 여러개 있으면 유용.
  • 왜냐하면 컨텍스트 스위칭 타임을 아낄 수 있음.

세마포어

신호장치. N개의 공유 자원에서도 대응 가능

• binary 세마포어 (n=1) 인 경우는 뮤텍스락과 유사.
• counting 세마포어 (n>1)인 경우는 여러개의 인스턴스를 가진 자원에서도 사용 가능.

• 크리티컬 섹션에 진입할 수 있는 프로세스의 개수(사용 가능한 공유 자원의 개수) 전역 변수 S
• 크리티컬 섹션 앞에서 멈춤 신호 wait() 를 받으면 잠시 기다리기, 가도 좋다는 신호를 받으면 크리티컬 섹션 진입 → S-- (열쇠함에서 열쇠 가져가기)