OS에서 가장중요한게 프로세스 관리
이중 CPU 스케줄링, 프로세스 동기화가 중요하다.
이때 임계구역 처리를 잘해야한다.
전통적 동기화 예제
1.Producer and Consumer Problem(생산자-소비자 문제, 유한버퍼 문제 (Bounded Buffer Problem))
2.Readers-Writers Problem(공유 데이터베이스 접근)
3.Dining Philosopher Problem(식사하는 철학자 문제)
Producer-Consumer Problem
생산자-소비자 문제
생산자가 데이터를 생산하면 소비자는 그것을 소비
예: 컴파일러 > 어셈블러, 파일 서버 > 클라이언트, 웹 서버 > 웹 클라이언트
Bounded Buffer
보통 생산소비와 소비속도는 다르다.
그래서 보통 창고(버퍼)에 저장하고 컨슈머가 조금씩 빼먹는다.
생산된 데이터는 버퍼에 일단 저장 (속도 차이 등)
현실 시스템에서 버퍼 크기는 유한
생산자는 버퍼가 가득 차면 더 넣을 수 없다.
소비자는 버퍼가 비면 뺄 수 없다
버퍼가 가득차면 생산자는 버퍼가 비워질때까지 기다려야한다.
버퍼가 비면 소비자는 빼갈것이 없다.
생산자가 10000번 넣고 소비자가 10000번 넣으면 0이되지 않을 수 있다.이유 : 공통변수 count, buf[] 에 대한 동시 업데이트
공통변수 업데이트 구간(= 임계구역)에 대한 동시 진입
해결법 : 임계구역에 대한 동시 접근 방지 (상호배타)
세마포를 사용한 상호배타 (mutual exclusion, mutex)
Busy-wait
바쁘게 기다린다.
생산자: 버퍼가 가득 차면 기다려야 == 빈(empty) 공간이 있어야 한다
소비자: 버퍼가 비면 기다려야 == 찬(full) 공간이 있어야 한다
이때 무한루프를 돌면서 기다리면 CPU는 다른일을 못하고 잡히게 된다. -> 비효율적해결법 : 두개의 세마포어를 사용. empty의 초깃값은 BUF_SIZE 만큼 full의 초깃값은 0으로 하여 사용
생산자 :
empty.acquire();
PRODUCE;
full.release();
소비자 :
full.acquire();
CONSUME;
empty.release();