Mutex VS Semaphore

Mutex VS Semaphore

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Thread-safe의 오류를 보완하기 위해 임예영역(Critical Section)을 동기화 기법으로 제어해주어야한다.
여기서 동기화 기법으로는 Mutex 와 Semaphore 기법이 있다.

Thread-safe : 공유자원에 접근할때 의도한 대로 동작하는 것

동기화 객제의 종류

• Thread 동기화 방법
  • 실행 순서 동기화
  • 메모리 접근에 대한 동기화
  • Memory 접근에 있어 동시 접근을 방지
    • 실행 순서에 상관 없이, 한순간에 한가지의 스레드만 접근하도록 구성

• 동기화 기법의 종류

  	유저모드	커널모드
  성능	향상	저하
  기능	저하	향상

Common

Mutex 와 Semaphore 는 공유 자원에 접근하는 것을 제어하기 위한 병렬 처리를 위한 프로세스 동기화 기법이다.

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Mutex (상호배제)

Critical Section을 가진 Thread 들의 Running Time이 서로 겹치지 않게, 각각 단독으로 실행되게 하는 기술이다.
다중 프로세스들의 공유 리소스에 대한 접근을 튜닝하기위해 Synchronized 또는 lock 을 사용한다.

Critical Section : 프로그램 상에서 동시에 실행될 경우 문제을 일으킬 수 있는 부분.

정리하면, Multi-Tread에서 공유자원에 동시에 접근하는 것을 방지하는 기술이다.

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Semaphore

공유된 자원의 데이터를 여러 Process가 접근하는 과정을 방지하는 기술이다.

동시에, 세마포어는 운영체제 또는 커널의 한 지정된 저장장치 내 값으로서, 각 프로세스는 이를 확인하고 변경할 수 있다.

공유 리소스에 접근할 수 있는 프로세스의 최대 허용치만큼 동시에 사용자가 접근하여 사용할 수 있다.

• 종류

  • 카운팅 세마포어(counting semaphore) : 세마포어의 초기값이 0 이상의 수이며 범위는 정해져 있지 않다.

  • 이진 세마포어((binary semaphore) : 초기 값이 0 또는 1만 가질 수 있는 세마포어, 카운팅 세마포어보다 구현이 간단

Mutex VS Semaphore

	Mutex	Semaphore
동기화 대상의 개수	동기화 대상이 오직 하나	동기화 대상이 하나 이상
포함	Mutex 는 상태가 두개(0, 1) 인 Binary Semaphore 이다.
책임	소유가 가능(책임을 가짐)	소유 불가능
해제	소유하고 있는 스레드가 Mutex 해제	소유하지 않는 스레드가 Semaphore 해제
범위	프로세스 범위를 가지며 프로세스가 종료될 때 자동 Clean-up	시스템 범위에 걸쳐 있으며 파일 시스템상의 파일 형태로 존재

🧾 Reference

• Mutex와 Semaphore 란?
• Semaphore