[운영체제] Synchronization - 2

Spinlock

: 잡으려는 lock이 avaliable 해 질 때 까지 계속 루프를 돌며 진입을 재시도한다.

이른바 바쁘게 기다리는 busy waiting의 한 종류이다.

 

Busy waiting

: lock을 잡기 위해 다른 작업을 수행하지 않고 계속해서 기다리는 경우.

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• Sofrware-only Algorithm
  • Peterson's Algorithm
    • 동기화 문제를 해결하기 위해 처음으로 고안된 방법
    • 오직 두개의 context만이 존재하는 상황을 가정한다.
    • 전역변수 flag, turn 선언
      • flag: critical section에 들어갈 준비가 되었는지, flag[0] = true;
      • turn: 누가 critical section에 들어갈 차례인지
    • 문제점 
      • 두개의 context만 존재하는 상황에서만 가능
      • atomic하지 않은 아키텍쳐에서 사용 불가능
• Hardware Approaches
  • Disabling Interrupts
    • 인터럽트 끄고 키는 것은 instruction으로 되어 있음. -> priviliged instruction이므로 커널 모드에서 실행해야 함.
    • 운영체제 호출
    • 문제점
      • 싱글 프로세스에서만 가능
      • 멀티 코어 환경에서 적용하기 힘듬
      • 운영체제 호출에 대한 cost 비용 증가
  • 하드웨어적인 해결방법 2가지

• • • Test-And-Set
      • Atomic instruction을 제공. 하나의 명령어로 수행.
      • 한개의 인스트럭션으로 새로운 값 쓰고 옛날 값 리턴되는 것이 한번에 일어남.
      • 완전히 동시에 들어와도 하드웨어 수준에서 먼저 들어온 것이 결정되고 걔는 무조건 lock을 잡는다.
      • 값이 return되는 것을 test 결과라고 봐서 test and set인 것이다.
        • 옛날 거를 test 하도록 가져오고 새로운 값으로 set해라.
    • Compare-And-Swap
      
      • Atomic instruction을 제공. 하나의 명령어로 수행
      • condition을 줘서 예상하는 값이면 새롭게 바꾸고, 그렇지 않으면 옛날 값 return해라.