필요 개념 정리

• 세마포어

  • 특수한 명령들만 접근할 수 있게 허용되는 보호된 변수

  wait(S) {
  	while(S <= 0)
  		;
  	S--;
  }
  
  signal(S) {
  	S++;
  }
  

  • wait과 signal 연산시 세마포어의 정수 값을 변경하는 연산은 반드시 원자적으로 수행되어야 한다.

• 모니터

  • 프로그래머의 프로그래밍 오류에 의해 동기화 문제가 발생하는 것을 방지하기 위하여 프로그래밍 언어 수준에서 제공하는 모듈
  • 모니터로 진입가능한 프로세스를 하나로 제한하여 상호배제를 실현한다.

고전적인 동기화 문제들

유한 버퍼 문제 (생산자 - 소비자 문제)

생산자-소비자 문제에서 생산자는 데이터를 만들어 버퍼에 저장하고 소비자는 버퍼에 있는 데이터를 꺼내서 소비하는 프로세스를 말한다. 이들 사이에서 버퍼는 공유자원이므로 버퍼에 대한 접근들이 상호배제되어야한다. 이를 세마포어를 통해 구현해본다.

생산자와 소비자는 위와 같은 자료구조를 공유한다.

mutex 변수는 상호배제를 위한 변수, empty와 full 은 버퍼의 상태를 나타내는 변수이다.

생산자 프로세스 구조와 소비자 프로세스 구조는 다음과 같다.

생산자 프로세스 구조

• wait(empty) - 버퍼가 하나라도 비워진 상태를 기다린다.
• wait(mutex) - 버퍼가 사용가능한 상태가 되기를 기다린다.
• signal(mutex) - 버퍼를 사용가능한 상태로 만든다.
• signal(full) - 버퍼가 하나 채워졌음을 알린다.

소비자 프로세스 구조