[Operating System] Synchronize(동기화)

동시성 이슈(Race Condition)

동일한 프로세스 내에 2개 이상의 Process 혹은 Thread가 동시에 동일한 자원(공유 자원)을 변경하려고 할 때, 개발자가 의도하지 않은 방향으로 데이터 변경이 발생

 

예시

계좌에 5000원이 있을 때,

Thread1은 2000원을 입금해서 7000원으로 변경하려고 한다.

Thread2는 3000원을 출금해서 2000원으로 변경하려고 한다.

올바른 결과는 5000 + 2000 - 3000 = 4000원이다.

하지만, 동시에 읽고 그 값을 변경하다보면 결과는 7000원이 되거나 2000원이 될 수 있다.(돈이 사라지거나, 더 많아질 수 도 있다.)

 

공유 자원

각 Process 혹은 Thread가 동시에 접근할 수 있는 자원, 변수

 

임계 영역(Critical Section)

동시성 이슈가 발생하는 코드/로직 영역

해결방법: 뮤텍스(Mutex), 세마포어

 

Mutex(뮤텍스)

Mutual Exclusion: 상호 배제

공유 자원에 대해서 Process 혹은 Threadrk 사용하는 시점에 Lock을 걸고 사용이 끝난 후에 Unlock한다.

 

Semaphore(세마포어)

공유 자원에 대해서 동시에 접근 할 수 있는 Process 혹은 Thread의 수를 제어한다.

공유 자원에 대해 동시에 접근하면 문제가 발생하기 때문에, 개발자 판단하에 사용한다.

임계영역에서 프로세스 및 스레드가 여러 개 있어도 문제가 발생하지 않을 때 사용(접근 숫자를 높임)

Binary Semaphore는 Mutex와 유사함

 

Counting Semaphore

다수의 Process 혹은 Thread가 동시에 공유 자원에 접근할 수 있음